Le DMR: Comment ça marche?


En phonie numérique, c’est Internet qui permet de couvrir de grandes distances car les relais sont reliés entre eux via Internet. La partie « radio » ne consiste qu’à accéder au relais le plus proche au moyen d’un pocket et de son antenne queue de cochon de 20 cm, quelques kilomètres tout au plus. C’est le même principe que la téléphonie mobile. Au final, la réception est soit parfaite soit il n’y a pas de réception, c’est du tout ou rien.

Il y a tout de même un différence avec la téléphonie mobile: votre signal n’est pas acheminé d’un relais à un autre en fonction de vos déplacements (Roaming) bien que la norme DMR le prévoie. Cette fonction n’est pas implémentée sur les relais amateurs. En conséquence, si vous perdez l’accès au relais sur lequel vous êtes connecté, il vous faudra changer de canal afin d’accéder à un autre. Une autre différence est la possibilité de travailler en simplex et pas via relais.

Le principe est donc le suivant:
Dans le pocket, pour émettre, la modulation audio du microphone passe d’abord dans un convertisseur analogique-digital appelé Vocoder qui transforme la basse fréquence en signal numérique (2 niveaux logiques: « 0 » ou « 1 »). Le flux continu est ensuite découpé en trames, suites d’un nombre fixe de bits, un bit étant soit un « 0 » (0 V) soit un « 1 » logique (+5V). Chaque trame est précédée de son numéro d’ordre dans le flux, indispensable pour remettre les trames dans le bon ordre lors de la réception car Internet n’achemine pas forcément les trames à la suite les unes des autres. Le codec (logiciel de codage-décodage) insère ensuite dans cette trame des octets (8 bits) d’adressage du message qui dira au routeur Internet à quels relais acheminer cette trame.

TG
En DMR l’adressage se fait au moyen du numéro du Talk Group, groupe de parole, abrégé TG, qui sont plus ou moins normalisés. Par exemple « TG9 » veut dire qu’il s’agit de trafic local qui ne sera pas acheminé plus loin. Dans le « TG2281 », « 228 » est le préfixe de la Suisse et « 1 » signifie canal 1. A la réception, seul le pocket qui sera réglé sur le TG 2281 recevra quelque chose, les autres resteront muets. Le TG, c’est un adressage logique normalisé.

Un seul TG peut être utilisé par slot. Si le pocket n’est pas programmé pour recevoir le TG en question, il n’entendra rien.

Color code
En plus de cela, il faudra donner le color code (CTSS, Continuous Tone Squelch System) du relais dont il faudra ouvrir le squelch, chaque relais ayant son propre color code. Cela permet de n’ouvrir que le squelch du relais désiré pour le cas où l’appelant ouvrirait deux relais à la fois du fait de sa position géographique. Par exemple, il faudra programmer le CC « 1 » dans le pocket pour pouvoir accéder au relais de La Barillette HB9IAP.

Slot
Un troisième code doit encore être précisé, celui du slot temporel à utiliser sur le relais de destination. En DMR, chaque relais peut accepter deux QSO simultanés sur son entrée grâce au time sharing (au partage de temps). Physiquement, la largeur de bande utilisée est de 12.5 kHz, mais deux correspondants peuvent y coexister simultanément sans se gêner. Pour cela, le relais synchronise les deux flux arrivants et leur ouvre le squelch à tour de rôle. Le pocket 1 reçoit donc l’ordre du relais d’envoyer sa trame et ce dernier lui ouvre le slot 1 (fente), ensuite il donne le même ordre au pocket 2 et lui ouvre le slot 2 et ainsi de suite. Les transceivers émettants sont donc synchronisés par le relais afin d’éviter qu’ils n’émettent en même temps et que leurs porteuses se couvrent mutuellement. C’est très fûté. Il faut donc préciser slot 1 ou slot 2 lorsqu’on émet. En principe, chaque TG est assigné à un slot, voir la liste.

Correction d’erreurs
Une fois la trame complétée par le TG, le slot et le color code, elle est complétée par un  algorithme de correction d’erreurs afin d’augmenter l’immunité du signal au bruit et au QRM. C’est une correction prédictive des erreurs appelée FECForward Error Correction. Son principe est de rajouter des octets à la trame qui permettront au codec de réception de reconstituer un signal dont quelques bits manquent. C’est exactement le même principe qu’en TV numérique.

Modulation
Au final, on obtient une suite de bits correspondants à une portion du message vocal, prêts à être envoyés à l’émetteur. Cette suite de bits est ensuite transformée en une suite de signaux BF, dont chaque état représente un niveau logique. Par exemple, un « zéro » logique, 0 Volt,  pourrait être du 300 Hertz et un « un » logique (+5V) du 1200 Hz, l’important étant que cela tienne dans un canal BF de 300 à 3000 Hz). Il faudra encore que la transition entre les deux fréquences BF se fasse sans rupture de phase afin de ne pas générer d’harmoniques et nous obtiendront la modulation finale AFSK (Audio Frequency Shift Keying (Manipulation par déplacement de fréquences audio) qui sera envoyé à l’entrée du modulateur d’un émetteur FM standard. Cela permet d’utiliser n’importe-quel transceiver FM pour faire de la phonie numérique.

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Laurent

Merci Laurent pour cet excellent condensé.

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A propos Philippe SWL

Secrétaire ARAD26
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