Transcoding auf XLX508


Erklärungen zur Qualität des Digitalfunks und des Transcodings


Der XLX508 bietet ein so genanntes Transcoding.

Dieses Transcoding erlaubt es, dass ein Signal, was in einer bestimmten digitalen Betriebsart ankommt, in eine oder mehrere andere Betriebsarten in Echtzeit mit einem Transcoder übersetzt wird und dann an den am XLX508 angeschlossenenen Repeatern/Hotspots mit der entsrechenden digitalen Betriebsart wieder ausgesendet wird.

Dies bedeutet, dass eben Stationen in DStar mit Stationen in DMR oder C4FM sprechen können, da der XLX508 die Übersetzung übernimmt und die nötigen Voraussetzungen schafft, um eben diese "unterschiedlich" ausgestatteten Stationen mit einander zu verbinden.

Aber wie funktioniert das?

Als Vergleich nehme ich mal ein Wasserkraftwerk welches Strom erzeugt.

Bei dem Wasserkraftwerk wird fliessendes Wasser, was eine bestimmte mechanische Energie mit sich bringt, eben durch das Fliessen in elektrische Energie um gewandelt. Ein "Wasserrad" welches durch die Fliessgeschwindigkeit angetrieben wird, treibt einen Generator an und dieser erzeugt eben dann Strom, bzw. übersetzt (transcodiert) die mechanische Energie in elektrische Energie.

Beim Transcoder wird ein Signal, was am XLX508 ankommt, zuerst einmal an alle Repeater bzw. Hotspots in der gleichen digitalen Betriebsart weiter geschickt. (Durchfluss des Wassers im Wasserkraftwerk)

Zum einen kommt das Wasser auf der anderen Seite eben genau so raus, wie es am Eingang hinein geflossen ist, also ohne "Transcoding" zum anderen wird eben wird die Energie des Wassers in Strom umgewandelt.

Um nun eben ein ankommendes Signal einfach durchzuleiten, braucht es keinen Transcoder.

Weiterhin wird das Signal zum Transcoder geschickt, (wie beim Wasserkraftwerk die mechanische Energie auf den Generator geleitet wird) welcher die gesendeten digitalen "Daten" also die Modulation egal ob DStar, C4FM oder DMR erst einmal verarbeitet (wie der Generator des Kraftwerks die drehende mechanische Energie dann in elektrische Energie umwandelt), und dann in die jeweils beiden anderen Modulationsarten 1:1 übersetzt (transcodiert).

Dadurch, dass die verschiedenen digitalen Betriebsarten unterschiedlich sind, C4FM eben etwas leise, DMR eben etwas laut und DStar "durchschnittlich" muss der Transcoder eben nicht nur "übersetzen", sondern er versucht auch die Level und den Dynamikbereich in der jeweils andere Betriebsart anzupassen.

Beim Wasserkraftwerk vergleichbar mit wenn man unterschiedliche Flüssigkeiten benutzen würde, Wasser fliesst vergleichsweise schnell, Öl würde die Sache verlangsamen....

Dies funktioniert zur Zeit aber nur in einem sehr begrenzten Bereich und z.B. Signale von DMR zu C4FM klingen sehr "massiv".

Das transcodierte Signal wird dann zu den jeweils angeschlossenen Repeatern in den jeweils anderen Betriebsarten ebenfalls, genau wie in der gleichen, genutzen Betriebsart geschickt und somit dann auch hörbar.

Dies funktioniert in alle Richtungen und von allen Richtungen. Das bedeutet, dass egal ob DStar, DMR oder C4FM genutzt wird, die Signale im Modul G und J immer in die jeweils anderen verfügbar sind.

Dies geschied in Echtzeit, was bedeutet, das es zu kaum einem Zeitversatz kommt und man ein QSO zwischen DStar , C4FM und DMR machen kann ohne zeitliche Einbussen.

Entgegen der Behauptungen mancher Funkamateure, dass das Transcoding Leute abschreckt eben wegen der Sprachqualität, die Digitalfunk nicht kennen, klingt Digitalfunk "nur" etwas anders als analoger Funk.

Der Klang ist etwas "elektronisch" und je nach Betriebsart unterschiedlich jedoch fast immer gut verständlich, es seih denn dass der Transcoder mal nicht richtig funktioniert oder aber das zu transcodierende Signal schon mit wenig brauchbarer Qualität ankommt.

Hinzu kommt, dass viele Funkamateure anscheinend nicht in der Lage sind, ihre Geräte so zu konfigurieren, dass sie von der Lautstärke her "normal" klingen.

Viele OM sind einfach nur brüllend laut und es hüpft einem das Funkgerät fast vom Tisch. Speziell Leute die vom DMR kommen, da manche Geräte keine Anpassung der gesendeten Modulation erlauben, aber in den meissten Fällen ihr Gerät schlicht weg falsch eingestellt haben, wird eben DMR in C4FM und bedingt auch in Dstar viel zu laut wiedergegeben.

Das liegt meisst daran, dass die Leute meinen, dass sie eben wie in Seitenbandmodulation ihr Mikrofon so massiv "aufreissen" zu müssen, dass man eben brüllend laut klingt. Aber im Digitalfunk ist die Lautstärke der Modulation eben nicht ausschlaggebend wie in SSB als Beispiel.

Ein Signal, welches mit sehr kleinen Feldstärken am Repeater/Hotspot ankommt wird immer noch weitestgehend fehlerfrei dekodiert bzw. durchgereicht und es gibt kein "geht bedingt" oder "ich kann gerade noch Alles verstehen." Es gibt nur geht oder geht nicht.

Das ist eben der entscheidene Vorteil des Digitalfunks. Die Meissten kennen DAB vom Autoradio, was das FM in naher Zukunft ablösen soll. Dort gibt es auch kein verrauschtes, schwaches Signal. Eben nur geht oder geht nicht. Das macht sich dann eben wenn es nicht mehr geht bemerkbar, dass eben nichts mehr zu hören ist, wenn das Signal von der Qualität zu schlecht wird, aber eben kein Knistern oder Rauschen, wie man es von analogen Betriebsarten gewohnt ist.

Selbst "schwache" Signal in einer digitalen Betriebsart unterscheiden sich nicht von einem Signal, was eben sehr stark ist, solange genug Datenqualität der Aussendung vorhanden ist, um dieses Signal dekodieren zu können bzw. die Fehlerkorrektur des jeweils benutzen Systems die fehlenden Bits und Bytes eben ausbügeln kann.

Dies funktioniert aber bei allen 3 verfügbaren Betriebsarten unterschiedlich gut.

DStar ist aus meiner Sicht am unempfindlichsten, C4FM ist auch sehr gut, und DMR braucht etwas mehr, da es ein 2 Schlitz Verfahren ist und eben ein Timing für die Benutzung eines Repeaters unerlässlich ist.

Digitalfunk ist anders als Analogfunk. Weiterhin ist Transcoding eben nicht die eierlegende Wollmichsau, die ein Signal verbessert. Das Trancoding ist ein Übersetzer, und wer spricht schon 3 Sprachen fehlerfrei?

Je nach Betriebsart sind die Unterschiede teils erheblich. Manche Funkamateure streuben sich eben auf einem Transcoder zu funken, das liegt aber weniger an der Qualität als an der Tatsache, dass diese Leute eben zwar Digitalfunk machen, aber nicht mit der Zeit gehen wollen und Neues ausprobieren oder neue Möglichkeiten zu nutzen, weil sie entweder zu engstirnig sind oder aber nicht willig sind sich mit diesem Thema auseinander zu setzen, warum manche Dinge so sind, wie sie eben sind und die aktuelle Technologie nicht im Stande ist, manche Dinge zu bereinigen oder so aufzuarbeiten, wie man es sich wünscht.

Und eben diese Leute reden das Transcoding schlecht bzw. sagen, das taugt nicht oder aber behaupten, dass man durch das "Crosslinking von Reflectoren" ja gar nicht mehr weiss wo man gehört wird. Sprechen diese OM auch nicht mit anderen OM, weil sie evtl. eine andere Sprache sprechen oder eben nur mässig Englisch? Dies liegt aber eher daran, dass diese Leute sich eben nicht mit dem Transcoding auseinandersetzen und ohne zu Verstehen, was dort gemacht wird oder sich zu erkundigen, wie zum Beispiel diese Seite lesen, einfach dagegen reden.

Bei einem Funkgerät welches DMR kann, muss man auch erst verstehen wie ein Codeplug geschrieben wird oder warum man einen Codeplug auf das Gerät laden muss. Für viele OM ist das sehr schwer zu verstehen, da sie vorher nur analog gefunkt haben und analog ist eben einfacher und man braucht kaum Wissen um Kanäle abzuspeichern oder aber man benutzt einfach den VFO Modus, und viele OM nehmen einfach was Vorhandenes und setzen sich "NICHT" mit der Funktionalität auseinander.

Und nicht jeder kann oder will sich den "Luxus" leisten für jede digitale Betriebsart ein Funkgerät bereit zu halten.

Warum soll man dann nicht den vom XLX508 zur Verfügung gestellten "Luxus" nutzen und über einen Transcoder funken um Jemanden zu erreichen, der eben "nur" ein Gerät hat, welches in einer anderen digitalen Betriebsart funkt und nicht in der die man selber hat?

Das Transcoding auf dem XLX508 ist transparent gestaltet und es sind 2 Reflectoren/Räume/TGs miteinander, wie oben weiter beschrieben was mit wem vernetzt ist, und mit einigen Usern und dem Repeater Betreibern geplant und verbunden worden, um eben die Crossfunktionalität der einzelnen digitalen Betriebsarten zu bieten.

Warum soll eine Modulationsart eine Barriere sein, und Kommunikation einschränken bzw. verhindern, auch wenn evtl. ein qualitativer Verlust vorhanden ist? Wobei der Verlust marginal ist und Alles weiterhin gut zu verstehen ist. Es wird doch auch z.B CW (Morsetelegraphie) benutzt um sich zu verständigen. Der Digitalfunk biete da eben noch viele Möglichkeiten, die zum Teil noch garnicht entwickelt sind oder aber noch am Anfang der Entwicklung stehen. Wenn ich mir WSJT ansehe, was war das am Anfang, und wo steht es heute.....

Wir bieten eben diese Technik, auch wenn es noch was zu Verbessern gibt. Darum ist Amateurfunk eben Experimetalfunk, und das Transcoding ist noch im Experimentierstadium. Aber wenn man es nicht "live" ausprobiert und mit vielen Usern testet, kann man keine Defizite erkennen und keine Verbesserungen einbauen bzw. einfliessen lassen.

In FM interessiert es Niemanden, wenn es rauscht und knackt, oder noch heftiger ist Betrieb in Seitenbandmodulation auf der Kurzwelle.

Das Wichtigste ist doch die Kommunikation und dass man sich gegenseitig erreichen kann. Da spielt ein wenig Qualitätsverlust überhaupt keine Rolle. Und es muss ja auch nicht immer Alles wie aus der Stereoanlage klingen.

Wichtig ist, man kann sich verständigen bzw. ein QSO führen und das eben möglichst unterbrechungsfrei. Und genau das bietet der Transcoder.

Wer das nicht versteht oder anders denkt, der hat den Amateurfunkgedanken nicht verstanden und soll lieber sein Telefon nehmen oder Skype/Whatsapp oder was auch immer, hat aber im Amateurfunk, der u.A. für Völkerveständigung steht, und dann auch noch andere in ihrer Meinung beeinflusst, um nicht evtl. allein da zu stehen, nichts zu suchen und sollte vielleicht lieber seine Amateurfunklizenz abgeben. (das ist die persönliche Meinung des Verfassers und Betreibers des XLX508).

Wobei ein normales Telefon auch im Audio sehr begrenzt klingt.

Die Betriebsarten DMR, DStar und C4FM sind sehr unterschiedlich, daher ist es auch schwer diese über ein Transcoding so zu verknüpfen, sodass HiFi Qualität dabei herauskommt. Das ist einfach unmöglich.

Und ein Funkamateur der mit Dialekt (Bayrisch, Berliner Mundart oder Sächsisch um nur ein paar zu nennen) spricht, ist auch nicht so gut verständlich, wie jemand der klares Hochdeutsch spricht. Spricht man deshalb nicht mit dem anderen?

Und wenn zwei Leute sich treffen, aber unterschiedliche Sprachen sprechen, ist die Verständigung auch manchmal schwierig. Der Trancoder bietet mit den aktuellen Mitteln eben genau die Hilfe, die minimal nötig ist um sich aus verschiedenen digitalen Betriebsarten verstehen zu können und mit einander kommunizieren zu können. Ohne wäre das nicht möglich.

Mit dem Transcoder wird lediglich eine Hilfe geliefert, um die Verständigung möglich zu machen, auch wenn evtl. die Qualität leidet.

Und wo "SCH...." reingesteckt wird, kann eben nichts Besseres herauskommen. Zumindest sind wir noch nicht soweit.

  • DMR klingt eher laut und massiv, da es ursprünglich für Baustellenfunk auf einem Bagger oder in einem LKW entwickelt wurde.
  • C4FM klingt relativ natürlich, aber hat eine sehr begrenzte Dynamik und ist relativ flach bzw. leise.
  • DStar klingt je nach Gerät entweder natürlich oder begrenzt.

  • Das Transcoding verbessert die Qualität natürlich nicht und u.U. kann es sein, dass ein Signal was transcodiert wurde, noch schlechter / schlimmer klingt als im Ursprung.

    Wir arbeiten an verschiedenen Lösungen, um zum Einen den Pegel auf etwa gleiches Niveau zu bringen, aber auch einen etwa gleichen Dynamikbereich in alle Richtungen zu bekommen.

    Die Technik ist aber noch am Anfang und schauen wir mal, was die Zukunft bringt.

    Aber wenn eben ein schlechtes Signal in den Transcoder gegeben wird, können wir es nicht verbessern sondern nur begrenzen.

    Vielleicht schafft es ja irgendwann jemand, das Transcoding so weit zu bringen, dass eben "Verluste" oder Defizite beim Transcoding ausgeglichen werden und die "verloren gegangenen" Bits und Bytes zu ersetzen bzw. aufzufüllen, sodass ein sinnvoller Datenfluss entsteht und der Transcoder dann immer ein einwandfreies "verbessertes" Signal liefert.

    Aber bis dahin ist es bestimmt noch ein langer Weg, jedoch geht die Entwicklung immer weiter und eines darf man nicht vergessen, einen Trancoder in dieser Form gibt es kommerziell niergends ausser im Amateurfunk und diese Funktionalität wurde von Funkamateuren in ihrer Freizeit entwickelt.

    Probiert das Transcoding aus bevor ihr euch weigert und bildet euch eine eigene Meinung.

    Denn die OM, die eben das Transcoding "verteufeln" und schlecht reden, haben warscheinlich noch nie auf einem guten Transcoder gefunkt und würdigen die Arbeit, die da drin steckt nicht, aber motzen eben über die Qualität, haben aber zum Digitalfunk im Amateurfunk noch nie einen konstruktiven Beitrag geleistet und wissen garnicht, wieviel Arbeit und Wissen da drin steckt oder aber was es bedeutet einen Gateway mit dieser Funktionalität zu betreiben.

    Es geht besser als man denkt.

    Da aber eben viele Vorurteile vorhanden sind und bei anderen Gateways die ein Transcoding anbieten auch oft einfach die Performance fehlt, wird das Transcoding of schlecht geredet. Aber das liegt dann eher, an der Unwissenheit der Leute, die das mitteilen und an den teilweise unwissenden Betreibern.

    Denn Transcoding braucht ein gewisses Mass an Rechenpower und eben wenn der Transcoder abgesetzt betrieben wird, wie auf dem XLX508 eine sehr gute und performante Anbindung.

    Da reicht eine 3 Mbit Anbindung nicht aus und auch weil viele XLX Gateways auf einem Raspberry betrieben werden, reicht die Performance da auch nicht aus um ein ordentliches Transcoding zu liefern.

    Wir setzen einen Dell Poweredge R620 mit 2x Intel E5-2780 mit 2,8 Ghz und 128GB RAM ein. Sicher laufen da auch andere Anwendungen drauf, aber die Leistung ist sehr gut für den XLX508 dimensoniert.

    Als Anbindung kommt eine 10Gbit Anbindung zum tragen und diese Anbindung wird über diverse Routen zu den Internetprovidern geschickt.

    Der Transcoder wird abgesetzt bei mir zuhause auf Linux Infrastruktur betrieben und ebenfalls über eine 1Gbit Internetanbindung betrieben. Somit ist dafür gesorgt, dass auch hier keine Engpässe entstehen.

    Aber auf das Routing hier einzugehen und genau zu erklären würde hier den Rahmen sprengen.

    Hier ein Soundfile welches von DMR mit einem Anytone AT878UV zu DStar auf dem XLX508 transcodiert ist: Play DMR to DStar

    Zum Vergleich ein Soundfile, welches von DStar mit einem Icom ID-51 zu DStar auf dem XLX508 aufgenommen wurde, also ohne Transcoding: Play DStar to DStar

    Aber die unterschiedlichen Funkgeräte klingen ansich auch unterschiedlich, Ein Anytone AT878 in DMR klingt anders als ein Icom ID-51 in Dstar.

    Und in FM hätte man den direkten Vergleich: Play FM Vergleich

    Sicherlich sind die Unterschiede in FM nicht so gross, da DMR und Dstar doch sehr unterschiedlich sind aber man hört auch in FM den Unterschied der Geräte aber eben nicht so kräftig.

    Aber man merkt dass digital u.U. richtig gut klingt und auch ein transkodiertes Signal sehr verständlich ist, aber nicht wirklich vergleichbar ist. Es ist wie mit dem Engländer und dem Deutschen in Englisch, die klingen auch unterschiedlich. Und ein Englisch sprechender Inder ist sehr extrem anders.

    Dies beweist, dass das Transcoding garnicht so schlecht funktioniert, wie von eingen OM behauptet wird.

    Sicherlich ist ein Straight Decoding, also innerhalb einer digitalen Modulationsart, immer klanglich besser, aber wie schon beschrieben, ein Deutscher klingt in Englisch auch anders als ein Engländer in Englisch.

    Leider habe ich kein DMR und kein C4FM Gerät, welches eine Aufnahme machen kann, die ich hier veröffentlichen könnte.

    Sonst würde ich diese Sound Files auch hier einstellen. Aber ich versichere, dass es in umgedrehter Richtung oder auch von und zu C4FM aus allen Richtungen nicht viel anders ist.

    Somit ist die Behauptung einiger Funkamateure, die sagen Transcoding kann man sich nicht anhören da die Qualität so schlecht ist sowie der Aussage, dass Crosslinking/Transcoding über eine Bridge unübersichtlich ist, wohl wiederlegt und ich stufe diese Aussage mal als hirnlosen Blödsinn ein.

    Wenn man auf Kurzwelle funkt, weiss man doch auch nicht wo man überall gehört wird, und man ist sehr überrascht und freut sich, wenn man vom anderen Ende der Welt eine Antwort bekommt.

    Und eigentlich ist es doch auch egal, in welcher digitalen Betriebsart man überall gehört wird, denn Amateurfunk ist öffentlich und darf nicht verschlüsselt sein, obwohl manche OM ja gerne Privatgespräche auf Private Call in DMR machen, was nicht verboten ist, aber doch eigentlich eine Grauzone ausnutzt und nur unnötig den Timeslot eines Repeaters belegt und evtl. OMs die den Timeslot nutzen wollen nicht wissen, warum das gerade in dem Moment nicht geht, da ja ein Private Call gemacht wird und sie das nicht hören, da man ja eben entweder ein Gerät haben muss, um im Monitor Mode mitzuhören, was aber nur sehr wenige DMR Geräte können, erst Recht nicht die hochgelobten "kommerziellen" Geräte von Hytera oder Motorola, welche aber oft im Einsatz sind oder aber genau die beiden DMR IDs des Private Calls in seiner RX Group eingetragen haben muss.

    Und genau diese OMs sind es, die oft gegen das Transcoding motzen, aber eben andere OM behindern, weil sie die Private Call Funktion auf einem Repeater nutzen. Auf dem privaten Hotspot spielt das keine Rolle. Denn da stören diese OM niemanden. Jedoch kommt es oft auf diversen Repeatern vor, dass eben diese Funktion genutzt wird.

    Aber zurück zum Transcoding: Einfach ausprobieren und selber eine Meinung bilden.

    Noch ein Nachtrag: Es gibt Relaisbetreiber in OWL, die sind der Meinung, dass ein transcodiertes Signal sich zu schlecht anhört, um einen DMR Repeater statisch aufzuschalten. Anscheinend wird immer HiFi Qualität erwartet. Sicherlich ist ein DStar Signal in DMR nicht so "rund" wie ein DMR Signal, aber das liegt eher an DMR, denn die Transcoder mussten so stark begrenzt werden, weil sonst ein DMR Signal in DStar oder C4FM grausam klingt, da wie oben beschrieben viele OM einfach nicht in der Lage sind, die Modulation in ihrem Gerät ordentlich einzustellen und nach dem Motto wie in AM oder SSB handeln, je lauter je besser, jedoch trifft das im Digitalfunk nicht zu.

    Der XLX508 im Modul G und J ist von Brandmeister, DMR+ (Modul J) , C4FM und DStar von auf der ganzen Welt erreichbar.

    Vielen Dank

    Und nun viel Spass mit dem XLX508

    73 de Stefan HB9GFX / DG9BDI