ATTENZIONE: Questo articolo è apparso sulle Newsletter della Sez. A.R.I. di Milano tra febbraio e marzo 2016. Il mondo dei modi digitali amatoriali è in un momento di forte fermento ed alcune informazioni, sopratutto quelle riguardanti il funzionamento della rete, possono rivelarsi obsolete. L’articolo è comunque valido come punto di partenza per scoprire il sistema DMR Amatoriale.
In calce trovate alcuni indirizzi web dai quali potete estrapolare le informazioni aggiornate per la programmazione dei vostri terminali.
Buona lettura.
Emanuele IU2CIQ

Da qualche anno nelle porzioni amatoriali delle bande vhf e uhf è possibile ascoltare (o impossibile non ascoltare) dei segnali     molto simili a una scarica di mitragliatrice che arrivano più o meno a fondo scala. Molti di voi avranno parallelamente notato il pullulare sui vari forum e gruppi Facebook di discussioni riguardanti apparati Hytera, Motorola, Retevis, Tytera, Kyder, ecc. oppure domande su TG, color code, slot e admit criteria: ma di cosa stiamo parlando? Tutto quanto sopra è riconducibile direttamente al Digital Mobile Radio o meglio conosciuto come DMR, protocollo di comunicazione digitale via radio specificato dallo standard ETSI-DMR e riconosciuto a livello internazionale.

La storia

Il DMR nasce nel 2005 come sistema per comunicazioni digitali destinato all’uso civile/professionale, è un protocollo pubblico e open del quale si fa subito promotore Motorola sviluppando e costruendogli attorno il suo sistema proprietario MOTOTRBO. Nel 2010 un gruppo di radioamatori americani, legati all’ambiente radio professionale, si riunisce per realizzare il primo network amatoriale DMR, il DMR-MARC (Motorola Amateur Radio Club Worldwide Network): questo fù l’inizio del divulgarsi di questo nuovo sistema in tutto l’ambiente ham radio mondiale. Oggi in Italia contiamo più di 50 ripetitori DMR, legati a vari network, che confluiscono nella rete mondiale DMR-Marc e che coprono circa il 75% del territorio nazionale.

Il sistema

Confronto tra sistemi FDMA e TDMA

Confronto tra sistemi FDMA e TDMA

Il DMR è un sistema che sfrutta il concetto di TDMA (Time Division Multiple  Access) vale a dire che su un canale a 12.5 KHz può portare 2 canali digitali senza dividere la banda in 2 sottocanali a 6.25 KHz ma trasmettendo in modo alternato i 2 canali per 30ms l’uno: in questo modo abbiamo 2 Slot che possono portare contemporaneamente voce/voce voce/dati dati/dati in modo completamente autonomo e indipendente.

Le comunicazioni possono avvenire in diretta o via ripetitore, ma è attraverso quest’ultimo che si possono apprezzare i vantaggi di questo ottimo sistema digitale.

E’ facile intuire che la rete a cui ho fatto riferimento poco fa si sviluppa quasi totalmente via internet, infatti i ripetitori oltre a ricevere e a ritrasmettere quanto ricevono via RF sono anche dei gateway verso il network sfruttando una connessione internet. A Milano, con una piccola X30 sul balcone e un portatile da 5W di potenza è attualmente possibile impegnare ben 5 ponti DMR così come in mobile: questo è un esempio dell’attuale fruibilità del sistema.

Sono disponibili sul mercato vari modelli di terminali di varie marche, sia veicolari che portatili: dalle più blasonate Motorola e Hytera ai più economici HQT e Retevis. Grazie a questa vasta scelta, il DMR, è il sistema digitale amatoriale al momento più accessibile in termini economici.

Nella pratica operativa, e per come è pensata la rete DMR amatoriale, possiamo con un apparato di qualsiasi marca (purchè DMR) accedere ad un ripetitore locale e decidere in quale ambito parlare ed essere ascoltati: locale, regionale, inter-regionale, nazionale, europeo e mondiale. Sono possibili chiamate private tra due apparati (anche se per puro scopo di test), invio di brevi messaggi di testo, check e ascolto di un terminale remoto. Vi sono interconnessioni con il sistema D-Star, con la rete APRS e, addirittura, la possibilità di far comunicare i nostri terminali DMR con una rete VoIP.

La rete amatoriale

Terminali DMR Motorola

                       Terminali DMR Motorola

Gli apparati DMR in commercio sono pensati per un utilizzo civile, pertanto è necessario che vengano programmati via computer con i relativi software di programmazione seguendo regole ben precise riportate sui siti dei vari network e che cercherò di sintetizzare. Per poter accedere alla rete amatoriale DMR è necessario richiedere l’assegnazione di un ID personale compilando questo form e allegando la propria licenza.

L’ID DMR è un codice numerico di 7 cifre dove le prime 3 indicano la nazione di appartenenza (222 per l’Italia), la quarta indica la zona di appartenenza (1,2,3 fino a 9 in base alla propria zona di residenza) e le ultime 3 indicano l’ordine cronologico di iscrizione al database.

Il sistema DMR dispone di 2 Time Slot, quindi 2 canali utilizzabili contemporaneamente sulla stessa frequenza. A livello internazionale è stato deciso che il Time Slot 1 sia dedicato alle chiamate voce destinate alle macroaree (internazionali, continentali e nazionali) mentre lo Slot 2 è stato destinato a quelle voce e dati “locali” (Interregionali, chiamate di zona, regionali e locali).

Le “aree di chiamata” sono suddivise in Talk Group, comunemente abbreviati TG.

I TG possono essere sempre attivi oppure on-demand: il TG sempre attivo sullo Slot 1 è il TG 222 (nazionale), mentre sullo Slot 2 abbiamo il TG 8 (regionale esclusivo). Ciò vuol dire che se faccio chiamata sul TG Nazionale su un qualsiasi ripetitore connesso alla rete “mi farà uscire” automaticamente su tutti i ripetitori italiani e se accedo al TG 8 Regionale andrò in trasmissione su tutti i ripetitori della regione in cui mi trovo. Parallelamente i TG che sono on-demand non sono sempre attivi, ma devono essere abilitati dando un colpo di PTT una volta impostato sul nostro terminale il canale desiderato. Per esempio se io avessi 2 amici in Zona 8 che stanno facendo qso sul TG della loro zona (TG 2228) e volessi ascoltarli da Milano impegnando l’IR2UDS del Monte Penice dovrei impostare la radio sul TG 2228 (Zona 8). Impostato il terminale sul TG 2228 devo dare un colpo di PTT per abilitare il ripetitore a trasmettere quanto sta transitando su quel Talk Group, diversamente non sentirei nulla.

Abbiamo quindi TG sempre attivi e TG on-demand che hanno funzioni ben precise e facilmente comprensibili: va da se che se io devo testare il mio terminale è inutile premere il PTT impostando il TG 222 mettendo in trasmissione tutti i ripetitori DMR d’Italia!

Di seguito un breve elenco dei Talk Group di principale interesse:

  • TG1 – Worldwide ON- DEMAND
  • TG2 – Europeo ON- DEMAND
  • TG222 – Italiano SEMPRE ATTIVO
  • TG2220 – Lazio, Umbria e Sardegna ON- DEMAND
  • TG2221 – Liguria, Piemonte e Valle d’Aosta ON- DEMAND
  • TG2222 – Lombardia ON- DEMAND
  • TG2223 – Veneto, Friuli Venezia Giulia e Trentino Alto Adige ON- DEMAND
  • TG2224 – Emilia Romagna ON- DEMAND
  • TG2225 – Toscana ON- DEMAND
  • TG2226 – Abruzzo e Marche ON- DEMAND
  • TG2227 – Puglia ON- DEMAND
  • TG2228 – Basilicata, Calabria, Campania e Molise ON- DEMAND
  • TG2229 – Sicilia ON- DEMAND
  • TG8 – Regionale esclusivo SEMPRE ATTIVO
  • TG9 – Locale SEMPRE ATTIVO CON PRIORITA’
  • TG2229192 – Linkato alla Room Italy del System Fusion Yaesu (solo sui ponti BrandMeister)

Il TG8, regionale esclusivo, permette a chi si trova in una zona che comprende più Regioni (Vedi zona 0,1,3 e 8) di andare in trasmissione solamente sui ponti ripetitori presenti nella regione in cui è il ponte che sto impegnando. Per esempio se io mi trovo a Novara e voglio fare chiamata solamente in Piemonte, posso transitare sul TG8 impegnando l’IR1UIQ del Monte Mottarone, che si trova in Piemonte, senza disturbare anche i ponti di Liguria e Valle d’Aosta.

Il TG9 invece funziona solo in locale, quindi possiamo utilizzarlo per fare qso, ad esempio con un nostro amico che impegna lo stesso ponte, senza coinvolgere altri ripetitori (esattamente come un ponte analogico tradizionale).

E’ possibile, con due o più apparati DMR, comunicare in diretta a patto che il canale in uso abbia la stessa configurazione per tutti. A livello nazionale è stato stabilito l’utilizzo del TG 99, Color code 1, Slot 1 sulla frequenza 433.450 MHz che però essendo nella porzione concessa a statuto secondario va condivisa con diversi servizi che danno non pochi problemi nelle aree urbane: molto probabilmente assisteremo a una modifica di questo “standard” a favore di una frequenza meno affollata. Nulla vieta comunque di trasmettere tra due o più stazioni in diretta anche su altre frequenze destinate al traffico digitale ricordandosi comunque di settare i terminali con le stesse impostazioni di Color Code, TG e Time Slot.

Abbiamo capito il funzionamento generale del sistema DMR amatoriale e la divisione dei Talk Group che ci permettono di decidere quale area geografica deve coprire la nostra chiamata.

La programmazione dei terminali

CPS Motorola

                                      CPS Motorola

Nella realizzazione di un CodePlug, così si chiama il file che viene esportato dal software di programmazione e caricato nel terminale, dobbiamo fare attenzione ad alcuni parametri fondamentali che devono essere settati secondo le regole imposte dalla rete DMR amatoriale. Sleghiamoci mentalmente dalla nostra idea tradizionale di canale, trasmissione, ricezione, gruppi e quanto possa fuorviarci dalla comprensione di come funziona il canale in questo sistema.

I terminali DMR mettono a disposizione n. zone suddivise in n. canali (normalmente 16 per canale): possiamo immaginare le zone come i ponti ripetitori e i canali i vari Talk Group disponibili sulla rete; questo è uno dei tanti modi, forse il più semplice in termini di operatività, per programmare una radio.

Altra risorsa di cui dispongono i terminali DMR è la Contact List, una vera e propria rubrica nella quale dovremo inserire tutti i TG che vogliamo utilizzare e, facoltativamente, i contatti (ID, nominativo e nome) dei nostri amici o addirittura tutti gli iscritti al DMR-Marc scaricando l’elenco dal sito ufficiale.

Ogni canale può trasmettere su un solo TG per volta, ma può essere abilitato a riceverne più di uno: questo è possibile grazie alle RX List, un elenco di TG che può essere associato in ricezione a qualsiasi canale del nostro teminale.

Le configurazioni principali di un canale su un apparato DMR sono:

  • Nome canale: Etichetta alfanumerica (es. IR2UDS TG9);
  • Channel mode: Decidiamo se il canale deve essere digitale oppure analogico;
  • Frequenze di RX e TX: Sui terminali DMR non si parla di shift ma si inseriscono due frequenze distinte;
  • TX Admit: In base a come configurato impedisce di trasmettere su un canale occupato.
  • Contact: TG sul quale il canale va a trasmettere;
  • Group list o  RX List: TG che verranno ricevuti da quel canale;
  • Color Code: Ha la funzione del tono sub-audio analogico, è un parametro numerico da 1 a 15 e per la rete amatoriale è impostato per tutti i ripetitori su 1;
  • Time Slot: Ne abbiamo parlato nel primo articolo e si riferisce allo Slot che il canale deve utilizzare. E’ da impostare secondo le regole della rete.
  • Scan List: Come per le RX List, abbiamo a disposizione delle liste che possiamo compilare e assegnare ad ogni canale in modo che se si mette il terminale in modalità Scan, lo stesso vada a monitorare i canali che abbiamo impostato.

Questi sono i principali settaggi che troviamo nelle impostazioni dei canali (possono avere nomi diversi in base al marchio del nostro terminale).

Altre funzioni che troviamo su alcuni apparati sono il Roaming: la possibilità di far scegliere alla nostra radio quale ripetitore utilizzare in base all’intensità del segnale ricevuto (analogamente alla rete cellulare).

Alcuni apparati dispongono di GPS per l’invio delle coordinate della posizione del terminale, ad esempio, alla rete APRS.

Interconnessione tra sistemi digitali e gli hot-spot

Il DMR è solo uno dei sistemi di comunicazione digitale a disposizione dei radioamatori, quindi non potevano mancare i punti di incontro tra i vari modi: sono disponibili Talk Group collegati ad alcuni XReflector D-STAR ed è attivo un Talk Group che permette l’invio e la ricezione di messaggi via APRS. Alcuni network stanno lavorando all’interfacciamento del sistema DMR con una rete VoIP tradizionale: potenzialmente sarà possibile utilizzare apposite app su smartphone per accedere alla rete DMR (cosa di comune utilizzo in ambito civile).

Dongle DV4mini

                                 Dongle DV4mini

Le possibilità di sperimentazione, connessione, sviluppo e integrazione tra sistemi diversi è praticamente infinita, sopratutto con l’avvento delle dongle (chiavette usb con una parte rtx da poche centinaia di mW) che permettono di creare un hotspot casalingo, ossia una finestra aperta su tutti i modi digitali disponibili nell’ambito amatoriale.

Con questa serie di articoli non è mia intenzione pretendere di spiegare nel dettaglio il funzionamento del DMR, ma di mettere a disposizione un punto di partenza per coloro che si affacciano a questo sistema per la prima volta o per dare un’idea generale a chi ne ha solo sentito parlare.

Resto a disposizione, eventualmente, per ulteriori domande all’indirizzo dmr@arimi.it e vi saluto lasciandovi qualche link utile.

Emanuele IU2CIQ
DMR ID: 2222206

ATTENZIONE: Questo articolo è apparso sulle Newsletter della Sez. A.R.I. di Milano tra febbraio e marzo 2016. Il mondo dei modi digitali amatoriali è in un momento di forte fermento ed alcune informazioni, sopratutto quelle riguardanti il funzionamento della rete, possono rivelarsi obsolete. L’articolo è comunque valido come punto di partenza per scoprire il sistema DMR Amatoriale.
Qui sotto trovate alcuni indirizzi web dai quali potete estrapolare le informazioni aggiornate per la programmazione dei vostri terminali.

Gruppo Facebook DMR Amatoriale Italia
www.digitalham.it
www.dmr-italia.it
www.dmr-marc.net