Hel veel zendamateurs hebben tegenwoordig wel een digitale radio gebaseerd op D-Star, DMR of Yaesu System Fusion. Vandaag de dag lijkt alles wel digitaal en snel. maar dit is bij radioverbindingen zoals deze bij zendamateurs gehanteerd wordt niet helemaal het geval. Met de invoering van digitale audio transmissie lopen we ook tegen een  nadelig effect aan; vertraging.

Bij analoge radio verbindingen lijkt de end-to-end vertraging minimaal te zijn. Hij is er wel maar effectief nagenoeg niet aanwezig. Met digital overdracht van het geluidsignaal van microfoon naar luidspreker via een digitale transmissie hebben we met een aantal vertragingen te maken waar de zendamateur goed rekenschap van moet nemen.

Dia1Een analoog microfoon signaal wordt eerst gedigitaliseerd. Dat gebeurt met sampling. Een stukje van de audioboodschap wordt geanalyseerd en omgezet in een digital boodschap. Vervolgens wordt die digitale waarde in een serieel patroon aan de zender aangeboden. Dit omzetten neem wel wat tijd in beslag. Dit is de eerste vertraging in de gehele keten. (t1). 

Het gedigitaliseerde signaal wordt gecodeerd en voorzien van de juiste informatie om het bericht te kunnen versturen en routeren. Afhankelijk van de gekozen digitale standaard hebben we hier te maken van met tweede vertraging (t2). Het signaal wordt hierna aangeboden aan de modulator en vervolgens aan de zender. 

 Bij de ontvanger gebeurt het omgekeerde proces. De ontvanger biedt het signaal aan de-modulator aan. Het digitale signaal wordt eerst gedecodeerd en daarna aangeboden aan D/A decoder. In deze twee laatste processen vindt ook weer een vertraging plaats. De decodering geeft een vertraging (t3) en de D/A omzetting moet vanuit een digital reeks van eentjes en nullen weer een audiosignaal genereren (t4). Het analoge signaal uit de D/A omzetting wordt via een versterker aan de luidspreker aangeboden zodat we kunnen horen wat er in de microfoon gezegd is. De totale traject-vertraging is dus de som van de individuele vertragingen t1+t2+t3+t4. Deze is goed hoorbaar als we de zender en ontvanger relatief dicht bij elkaar zetten en een keer in de microfoon praten. Je zult ervaren dat het enkele honderden milliseconden duurt voor het geluid uit je mond bij de luidspreker aankomt.  Dit in tegenstelling tot een analoge verbinding waarvan het microfoon-geluid vrijwel direct bij de luidspreker aankomt

Wegvallen van geluid

Bij een analoge zender-ontvanger verbinding zijn we gewend dat we van zenden naar ontvangst kunnen schakelen zodra we klaar zijn met praten. We laten de PTT-knop los en de zender stopt met uitzenden. De ontvanger krijgt geen signaal meer binnen en als de squelch haar werk goed doet hoor je niets meer uit de luidspreker. Bij analoge zender-naar-ontvanger overdracht is dit ook geen probleem. Er is nauwelijks sprake van vertragingen dus gaat dit altijd wel goed.

Bij digitale overdracht werkt dit anders. Door de omzetting van analoog naar digitaal en het coderen van het uit te zenden signaal schakelen we de zender al uit voordat alle informatie die we in de microfoon gesproken hebben bij de luidspreker van de ontvanger aangekomen is. In de praktijk merken we dat de zinnen afgebroken worden aan het einde van de uitzending. Bij gebruik van digitale uitzendingen moet de zendende partij dus in de gaten houden dat er nog wat informatie in de keten (A/D omzetter, Coder, Decoder and D/A omzetter) zit. Digitale radio's vereisen een ander gebruikers-gedrag dan we bij analoge radio's gewend zijn.

Samengevat:Laat je nadat je uitgesproken bent te snel de PTT knop los dan loop je het risico dat er informatie wegvalt.

Vertragingen in een Netwerk.

Een van de leuke bijkomstigheden bij digitale radio is de mogelijkheid om gesprekken te kunnen routeren of digitaal te kunnen verdelen. Deze koppeling van het radiosysteem aan routering-systemen en reflectoren/rooms etc. geeft ook een extra vertragingseffect in het netwerk. 

Dia2

We  hebben hier te maken met diverse vertragingen die in het netwerk plaatsvinden welke verschillende ervaringen in het netwerk kunnen hebben.

Als twee radio's lokaal een gesprek voeren via een digital repeater is er een aanvullende vertraging binnen de logica van de repeater (t5). Omdat de repeater het signaal digitaal verwerkt vindt er geen vertraging plaats in de D/A en A/D omzetting maar wel twee keer de de-codering en codering. En die kan best wel noemenswaardig aanwezig zijn. De totale vertraging binnen de repeater is een optelsom van protocol De-codering + repeaterlogica + protocol Codering (t3+t5+t2) 

 De repeater stuurt het ontvangen signaal ook door naar de gekoppelde reflector server. De koppeling wordt meestal via het internet gerealiseerd en de round-trip delay van de internet verbinding naar de server van de reflector is hier bepalend voor de vertraging op het netwerk.  Vervolgens wordt het ontvangen signaal ontvangen en doorgestuurd naar de andere gekoppelde repeaters en hotspots die op deze reflector zijn gekoppeld. Deze server heeft een verwerkingsvertraging (t6) om de signalen binnen een reflector/room te verwerken en door te sturen.

Daarna komt het signaal aan bij een andere gekoppelde repeater of hotspot. Ook hier vindt een vertraging plaats binnen de betreffende hotspot/repeater om het signaal om te zetten in een correct gecodeerd signaal naar de aangesloten zender. Hierna wordt het signaal op nieuw heruitgezonden en kan door de radio's binnen het verzorgingsgebied van deze hotspot/repeater ontvangen worden.

Amateurs die met een hotspot binnen het verzorgingsgebied van een andere repeater zitten kunnen de vertraging ervaren. Dit kan oplopen tot enkele seconden vertraging. Dit wordt voornamelijk veroorzaakte door de extra vertraging binnen de reflectorserver en de extra vertraging van de andere gekoppelde hotspot/repeater. 

 Vertragingen bij gekoppelde netwerken.

Dia3

Koppeling tussen twee netwerken worden soms digitaal gerealiseerd. Dit kan door verschillende netwerken met elkaar binnen een hotspot op elkaar aan te sluiten. De verschillende coderingen worden op elkaar aangepast (bijv. DMR naar YSF). Soms is een digitale koppeling niet mogelijk omdat de digital oplossing geen open standaard is (Wires-X van Yaesu is zo'n systeem). In dit soort gevallen wordt de koppeling " door de lucht gemaakt . Dit wordt gedaan door twee tranceivers op de zelfde frequentie af te stemmen.   

Een gesprek welke tussen Radio 1 en Radio 2 op Repeater 1 gevoerd wordt wordt dan doorgezet naar de server van reflector 1 . Deze stuurt het na een "reflector-vertraging"  door naar hotspot 1. Deze hotspot stuurt het signaal door de lucht naar Node 1. Daarna gaat het gedigitaliseerde gesprek door naar de reflector 2 van dit gekoppelde netwerk. Ook hier kan een reflector-vertraging plaatsvinden. Het signaal wordt doorgestuurd naar Repeater 2 en wordt dan met vertraging op de ontvanger van radio 3 gehoord.

Hierbij speelt niet alleen de vertraging binnen het eerste reflector netwerk mee, maar ook nog eens de extra vertraging binnen de koppeling naar het andere netwerk en de vertraging binnen dat gekoppelde netwerk mee. 

Het voordeel van deze koppeling zit in het feit dat meerdere gebruikers van verschillende netwerken met elkaar kunnen communiceren. Door de aanzienlijke vertraging tussen de verschillende netwerken kan het soms welk meerdere seconden duren voor dat een gesprek van de verschillende gebruikers bij elkaar gehoord wordt.   

Samenvatting

  1.  Hou er rekening mee dat je de zendtoets (PTT) pas na een korte tijd loslaat als je klaar bent met zenden. Dan komt alle tekst die je in de microfoon gezegd hebt aan de andere kant uit de luidspreker.
  2. Ben je bewust van de vertraging in (gekoppelde) netwerken. Deze kan soms wel meerdere seconden duren. Als gesprekken te kort achter elkaar gevoerd worden kan een andere amateur in een gekoppeld netwerk geen "interruptie doen".  Dit leidt soms tot irritatie omdat de andere amateur denkt dat hij niet gehoord wil worden.