jeudi, 29 mai 2025

Les modes numériques D-Star, DMR et C4FM

Albert ON5AM

Pour mieux comprendre ces modes de communication, revenons aux fondamentaux : qu'est-ce qu'un relais ?

Lorsque nous échangeons en VHF et UHF, la portée de nos transmissions est généralement limitée à notre horizon visuel, voire légÚrement au-delà. Malheureusement, notre environnement naturel et bùti vient perturber ces liaisons radio : le sol, la végétation, les bùtiments, le relief... absorbent une partie des ondes, et cet effet s'accentue avec l'augmentation de la fréquence.

Pour pallier ces limitations et établir des communications de qualité, les radioamateurs ont mis en place des relais. Ces dispositifs, installés sur des points hauts stratégiques, retransmettent les signaux, étendant ainsi considérablement la portée des liaisons. Cette technique, bien rodée en mode analogique depuis une trentaine d'années, s'est avérée indispensable pour développer nos réseaux de communication.

Relai2

Mais depuis l'apparition du numérique, les ingénieurs ont créé des répéteurs pour l'Internet et les « bons vieux relais » sont remplacés par des relais VIRTUELS.
Pour comparer plus simplement, quand vous ĂȘtes sur un relais vous discutez en analogique. Actuellement au niveau IP sur Internet, le rĂ©pĂ©teur fait la mĂȘme chose que le relais mais vous discutez numĂ©riquement alors sur un relais virtuel.
Le changement important avec Internet, c'est que le mĂȘme rĂ©pĂ©teur peut-ĂȘtre reliĂ© Ă  d'autres rĂ©pĂ©teurs avec des stations connectĂ©es sur ceux ci dans monde entier et ainsi crĂ©er une toile interconnectĂ©e. On peut dire que c'est la grosse diffĂ©rence entre ce qui se faisait avant et la situation actuelle. Cette inter-connectivitĂ© entre tous les relais et pas uniquement sur un relais indĂ©pendant n'a Ă©tĂ© possible qu'avec l’apparition de matĂ©riels toujours plus performants.

Pour accéder au mode numérique radioamateur, il existe 3 systÚmes pour se connecter et chacun a sa terminologie. Cela complique un peu la compréhension.
Ces trois systĂšmes sont : le D-STAR, le DMR et le C4FM. Normalement ces 3 systĂšmes  Ă©taient jusqu'Ă  prĂ©sent incompatibles entre eux ! Mais la bonne nouvelle, c'est que grĂące Ă  la progression de la technologie, il est maintenant possible de connecter entre-eux ces 3 modes, grĂące Ă  l'application BlueDV ou MMDVMhost.
Ce nouveau firmware pour le DVMEGA est gratuit. DVMEGA peut ĂȘtre connectĂ© Ă  BlueDV via Bluetooth et Ser2net qui est compatible avec la configuration radio Raspberry PI - DVMEGA RPI existante. Un micro adaptateur Bluestack est disponible pour la mise Ă  niveau du firmware et la connexion Bluetooth Ă  votre appareil Android. Le micro-adaptateur est Ă©galement disponible en tant qu'adaptateur de programme uniquement sans Bluetooth pour charger un nouveau micrologiciel. Plus d'informations sur le BlueDV Ă  cette adresse : BlueDV et sur le BlueStack-Micro+ (Android) Ă  cette adresse : BlueStack-Micro

Dmr dstar c4fm

Dans un avenir proche on pourra, à l'aide de passerelles numériques, s'interconnecter en mélangeant les modes grùce aux HOTSPOT. Techniquement parlant tout ce petit monde pourra communiquer ensemble. On pourra s'envoyer des SMS, du contenu data, des images, pourquoi pas des vidéos, signaler sa position GPS ou sortir sur les réseaux APRS.

Informations sur les 3 systÚmes présents.

Dstar-logo

D-STAR est l’acronyme de : « Digital Smart Technologies for Amateur Radio ». Il s'agit d'un protocole créé spĂ©cifiquement pour les radioamateurs et qui a Ă©tĂ© dĂ©veloppĂ© par la J.A.R.L. (Japan Amateur Radio Ligue) au dĂ©but des annĂ©es 2000. DĂ©veloppĂ© principalement pour le monde radioamateur en open source, il utilise le codec AMBE.

La voix convertie en modulation digitale et les données numériques à faible vitesse sont transportées à 4800 bps, dont 3600 bps sont utilisés pour la transmission de la voix et les 1200 bps restants sont utilisés pour la synchronisation et l'utilisation générale. La communication de données numériques haute vitesse est transportée à 128 kbit/s et est capable de prendre en charge les paquets Ethernet. Elle est également suffisamment rapide pour les applications Internet telles que l'affichage de pages Web.

D-STAR est capable de connecter des sites répéteurs en utilisant Internet et forme un réseau de radios mondiales. Ce systÚme à la fine pointe de la technologie dispose d'une énorme quantité de fonctionnalités non disponibles avec un systÚme de liaison moins sophistiqué comme IRLP et Echolink.

D star

D-STAR se rĂ©fĂšre Ă  la communication vocale en tant que « mode DV » pour le mode vocal numĂ©rique. La voix est convertie en format numĂ©rique en utilisant un peu de code informatique appelĂ© CODEC. Ce code est intĂ©grĂ© sur une micro puce qui code et dĂ©code les signaux audio entrant et sortant du format AMBE (Advanced Multi-Band Excitation). Le CODEC que les utilisateurs D-STAR utilise est la seule partie propriĂ©taire de sa conception. Toutes les autres parties de D-STAR sont ouvertes (open source), ce qui a permis l'Ă©mergence de programmes libres pour un rĂ©seau et modems 100 % compatibles avec ircDDB et DVRPTR.

2 manufacturiers produisent principalement des radios pour ce mode, D-star Icon et Kenwood avec le TH-914.
Au niveau du répéteur, tout a commencé par des relais fabriqués par ICOM. Aujourd'hui il y a des DCS, ARRF, XARF, etc.
L'un des plus grand avantages de ce systÚme est que la plupart des répéteurs sont connectés aux réflecteurs D-STAR dans le monde entier. Une fois qu'un radioamateur s'est enregistré sur une passerelle répéteur, il peut se connecter aux autres utilisateurs de D-STAR au-delà des répéteurs locaux.

Donc en fait, si vous vous enregistrez auprÚs de votre passerelle locale, vous ne devez plus vous enregistrer chaque fois, car vos informations d'enregistrement sont propagées à toutes les autres passerelles et réflecteurs du réseau D-STAR.
Les principaux réseaux ICOM sont : le ircDDB et le CCS.

En 2012 apparait le Dongle DVAP

Dongue DV

Si vous avez une radio D-STAR mais pas de rĂ©pĂ©teurs locaux, cela vous permet d'utiliser votre radio pour vous connecter Ă  n'importe quel rĂ©flecteur du rĂ©seau D-STAR. Comment ? Le DVAP est en fait un encodeur / dĂ©codeur vocal D-STAR couplĂ© Ă  un micro Ă©metteur-rĂ©cepteur en deux mĂštres qui peut ĂȘtre rĂ©glĂ© sur n'importe quelle frĂ©quence dans la bande amateur du 2 mĂštres. Disons que dans votre rĂ©gion personne n'utilise gĂ©nĂ©ralement la frĂ©quence simplex 146.460 Mhz. Donc, vous dĂ©finissez la frĂ©quence DVAP sur 146.460 Mhz. Vous connectez ensuite le DVAP au rĂ©seau D-STAR et au rĂ©flecteur souhaitĂ© avec le logiciel fourni. Vous configurez maintenant votre Ă©metteur-rĂ©cepteur ou votre ordinateur de poche D-STAR sur 146.460 Mhz simplex en utilisant le paramĂštre Digital Voice (DV). Maintenant vous pouvez commencez Ă  trafiquer ! Vous contrĂŽlez le DVAP avec les mĂȘmes commandes que celles que vous utiliseriez pour les rĂ©pĂ©teurs D-STAR. Cela vous permet de lier les diffĂ©rents rĂ©flecteurs de votre radio. Malheureusement cet appareil particulier n'a qu'une puissance de sortie d'environ 10 mW, sa portĂ©e est plutĂŽt limitĂ©e.

On irait plutĂŽt vers un HOTSPOT !

Qui est trÚs similaires au DVAP décrit ci-dessus. Le HOTSPOT est généralement connecté à une radio VHF ou UHF analogique standard plus puissante (avec un port de paquets de 9600 bauds) et ainsi on a donc beaucoup plus de flexibilité et de portée. Avec une antenne suffisamment haute connectée à une radio avec une interface HOTSPOT, vous pouvez créer ce que certains pourraient appeler un répéteur
simplex.

Dmr-logo

Le DMR est un protocole développé pour le commercial en Europe et ratifiée par le parlement européen en 2005. Nous avons aujourd'hui un ensemble complet de normes qui couvrent les services de données et les tests de conformité. Ce mode DMR est initialement conçu pour les professionnels et est adapté à une utilisation en « Sécurité Civile ». On comprend pourquoi les fabricants sont peu sensibles aux problÚmes des Radioamateurs.

Le DMR est divisé en trois niveaux :

  • À l'origine pour le service EuropĂ©en sans licence il existe le dpM446. Le niveau I (Tier1) est une spĂ©cification Ă  canal unique d'une seule bande passante FDMA de 6,25 kHz ; la norme prend en charge le peer-to-peer (mode 1), les rĂ©pĂ©teurs (mode 2) et les rĂ©pĂ©teurs liĂ©s (mode 3).
  • UtilisĂ© par les Radioamateurs le niveau II (Tier2) est le mode peer-to-peer et rĂ©pĂ©teur TDMA de 12,5 kHz Ă  2 « couloirs spĂ©cifiques » appelĂ© aussi Time Slot (TS), ce qui donne une efficacitĂ© spectrale de 6,25 kHz pour chaque canal. Nous avons donc deux canaux sur une seule frĂ©quence.
Dmr slots 2

Chaque interval de temps peut ĂȘtre alternativement soit une voix soit des donnĂ©es selon le systĂšme utilisĂ© (ou les deux Ă  la fois). Par convention, le TS1 est rĂ©servĂ© prioritairement aux communications voix en Belgique et le TS2 est lui rĂ©servĂ© pour le reste (communication locale, transmission GPS
). La durĂ©e est fixĂ©e Ă  30 ms.
La voix « analogique » est transformée grùce à un algorithme mathématique en trame digitale. La méthode utilisée s'appelle un « vocoder » qui transforme l'analogique en digital sous le standard que les constructeurs ont adopté le AMBE++ d'une qualité un peu meilleur que le systÚme D-STAR.

  • Enfin le niveau III (Tier3) s'appuie sur le Tier II, en ajoutant l'opĂ©ration de « trunking » impliquant plusieurs rĂ©pĂ©teurs sur un seul site.
Appareils dmr

Chaque radio DMR se connecte à des relais DMR qui utilisent un systÚme de différentiation appelé Code Couleur (Color Code) à l'instar du CTSS des transmissions analogique.
La radio se connecte ensuite à un Talk Group (TG) qui est défini internationalement et régionalement. Par exemple pour la Belgique c'est le TG206, la France TG208, l'Espagne TG214, l'Italie TG222...
Il est possible d'Ă©couter plusieurs TG sur le mĂȘme TS (Time Slot).Il existe deux formes d'utilisation diffĂ©rentes de TG. Un TG peut ĂȘtre statique ou il peut ĂȘtre dynamique ou Ă  la demande.

  • TG dynamique: Permet une communication plus spontanĂ©e et ponctuelle. IdĂ©al pour des conversations courtes ou des discussions impromptues.
  • TG statique: Convient aux communications rĂ©guliĂšres ou aux groupes permanents. Permet aux utilisateurs de se connecter Ă  un canal de discussion en cours Ă  tout moment.

Une derniÚre chose importante est que chaque utilisateur est identifié, non pas par son indicatif, mais par son ID. Par exemple en Belgique, mon ID belge est 206xxx
Comme pour le D-STAR et le C4FM vous avez la possibilitĂ© de vous connecter via un relais qui est lui-mĂȘme interconnectĂ© avec d'autres relais partout dans le monde.

En DMR, la couleur du code n'est pas universellement définie et peut varier selon les régions, les réseaux et les utilisateurs.

Généralement:

  • Europe : Le code couleur 1 (CC1) est utilisĂ© par dĂ©faut pour les communications radioamateur.
  • États-Unis : Le terme "couleur" est utilisĂ© Ă  la place de "code couleur".
  • Il est donc important de se renseigner auprĂšs des administrateurs du rĂ©seau ou des autres utilisateurs pour connaĂźtre le code couleur appropriĂ© Ă  utiliser.

Jusqu'Ă  ce jour il existe 4 rĂ©seaux numĂ©riques DMR oĂč il est possible de se connecter librement, DMR-Marc, DMR+, Brandmeister et autre. En Belgique c'est le rĂ©seau « Brandmeister » qui a Ă©tĂ© choisi. En France les 3 rĂ©seaux cohabitent.

Dmr map - Brandmeister

Les appareils pour ce mode sont principalement des Hytera (le plus intéressant pour les radioamateurs), Motorola, Vertex / Yaesu, Tait, Selex, Simoco, ... Mais il apparait que des radios (RETEVIS RT-82+ (GPS) permettent de reconfigurer ses paramÚtres en mode VFO ce qui est plus pratique. Toutes les marques de radio utilisant le DMR Tier II fonctionneront sur n'importe quel systÚme de niveau II, bien que certains fabricants offrent des caractéristiques exclusives.

Fusion-logo

La marque Yaesu avec  le plus jeune systĂšme fait le mĂ©lange entre le DMR et le D-STAR. Les ingĂ©nieurs de chez Yaesu ont créé leur propre rĂ©pĂ©titeur qui s'appelle le WIREX-X.
Il a deux types de modes numĂ©riques, le DN digital narrow et le VW Voice wide. Ces 2 modes peuvent discuter ensemble. Le DN peut transporter du Data et le VW transporte de la voix. La qualitĂ© de la voix est supĂ©rieure aux autres modes D-STAR et DMR. Il possĂšde une caractĂ©ristique importante qui est l'AMS (Automatic Mode Select). Cette fonction reconnaĂźt instantanĂ©ment si le signal reçu est C4FM numĂ©rique ou FM conventionnelle. Le mode de communication appropriĂ© est automatiquement sĂ©lectionnĂ© et restituĂ©.
LĂ  oĂč cela devient intĂ©ressant, grĂące au module HRI-200, c'est qu'on a la possibilitĂ© d'entrer dans le systĂšme WIRES-X comparable Ă  un HOTSPOT sans passer par un relais physique.

Wires x 1

Le serveur WIRES-X fonctionne comme un serveur DNS, donc les stations se parlent en IP ce qui est efficace et stable.
Ce systĂšme de communication Internet Ă©largit la portĂ©e des communications radioamateurs. Pour le WIRES-X, une station correspond alors Ă  un nƓud qui est connectĂ© Ă  Internet et est utilisĂ© comme point d'accĂšs. Les utilisateurs peuvent communiquer avec d'autres stations d'amateurs partout dans le monde en utilisant un nƓud diffĂ©rent dans la gamme des ondes radio permises. Cette opĂ©ration est simple, facile et conviviale.
On a vu apparaitre des nouveaux serveurs fusion permettant d'ĂȘtre indĂ©pendant au WIREX-X.
Le C4FM et le DMR se ressemblent beaucoup, car il y a moyen de faire des ponts entre-eux (en numérique uniquement).
Le seul défaut de ce systÚme est qu'il coûte cher et que les seuls appareils qui ont accÚs à ce mode numérique sont de la marque Yaesu.

Vidéo sur le C4FM

Nous avons tourné cette petite vidéo pour montrer qu'avec le Wires-x nous pouvons communiquer avec le monde entier.

Conseils

Pour conclure quel systÚme choisir pour se lancer en numérique ?

Pour choisir entre ces modes, qui ont chacun leurs qualités mais aussi leurs défauts :

  • Essayez de comparer les technologies en fonction des vos goĂ»ts et du coĂ»t que cela va engendrer.
  • Renseignez-vous auprĂšs du club de votre rĂ©gion sur les projets numĂ©riques qui existent dĂ©jĂ  ou qu'il compte mettre en place. En ce qui concerne le Radio-Club de LiĂšge voici les deux pages concernant nos relais : ON0LG et ON0LGE
  • Cherchez dans votre rĂ©gion, les relais les plus couramment utilisĂ©s. Essayez d'Ă©couter ce qui s'y dit.

Attention, ces modes Ă©voluent trĂšs vite. Le DMR est apparemment le mode qui se dĂ©veloppe le plus rapidement, peut-ĂȘtre Ă  cause son faible coĂ»t. L’interconnexion et les passerelles multimodes sont de plus en plus un enjeux et un terrain d'expĂ©rimentation. Cela permet d'occuper les bandes de frĂ©quence « hautes ». Le dernier enjeux et qui n'est pas des moindres, c'est que c'est le moyen d’attirer de nouveaux OM's fĂ©rus d'informatique.

Références :

Vues : 57

Recevez directement nos derniers
articles

🔒 Sans spam. Seulement l'essentiel
radioamateur.

Author Profile

Albert ON5AM

LicenciĂ© Harec depuis 1990, aprĂšs une pause de quelques annĂ©es, j'ai renouvelĂ© mon intĂ©rĂȘt pour la radio, je suis particuliĂšrement actif en HF, apprĂ©ciant le FT8, les contest et la chasse au Dx. Depuis 2021, je suis prĂ©sident de la section de LiĂšge et administrateur du site Internet www.on5vl.org. PassionnĂ© d'informatique, je suis convaincu que le monde des radioamateurs doit Ă©voluer avec les avancĂ©es technologiques, notamment avec l'Ă©mergence de l'IA dans nos shack.

Index