Grundlagen von APCO P25
Durch zunehmende Verbreitung des Digitalfunks in nordamerikanischen Behörden und Hilfsorganisationen wurde es notwendig, einheitliche technische Standards festzulegen. Hierzu schuf der Verband der Verbindungsbeamten für Sicherheitsaufgaben (engl. „Association of Public Safety Communications Officials“, kurz: „APCO“) in den späten 70er-Jahren das „Projekt 16“, welches erste Überlegungen zu einem einheitlichen Digitalfunkstandard anstellte. Im Jahr 1989 startete die APCO das „Projekt 25“, um die Standardisierungsbemühungen zu intensivieren und bestehende Inkompatibilitäten zwischen den Digitalfunkgeräten verschiedener Hersteller zu beseitigen.
Die Standardisierung durch das Projekt 25 erfolgt in verschiedenen Phasen. Normiert wurden bisher die beiden ersten Phasen.
APCO Phase 1
Funkgeräte der APCO P25 Phase 1 arbeiten in Kanälen mit einer Bandbreite von 12,5 kHz. Dabei können sowohl analoge als auch digitale Signale (oder beides unter Anwendung eines Freqzenzmultiplexverfahrens) übertragen werden. In Phase 1 kommt als Modulationsverfahren C4FM, eine spezielle Variante des 4-FSK, zum Einsatz. Digitale Datenübertragung erfolg mit einer Symbolrate von 4.800 Symbolen/s, bei zwei Bit pro Symbol ergibt dies eine Datenrate von 9.600 Bit/s. 4.400 Bit/s entfallen dabei auf die Sprachdaten, 2.800 Bit/s auf die Fehlerkorrektur und die restlichen 2.400 Bit/s sind Zuschlag für sonstige protokollrelevante Daten. In Phase 1 kommt als Audio-Codec der IMBE-Algorithmus zur Anwendung. APCO Phase 1 ist die im Amateurfuk übliche Anwendung.
APCO Phase 2
In APCO P25 Phase 2 dieser wurde das Protokoll um ein Zeitmultiplex-Verfahren (engl. „TDMA“) erweitert. Um die Datenrate bei Sprechfunkverbindungen zu reduzieren wird der AMBE+2-Codec verwendet. Damit liegt der Bandbreitenbedarf für Audiodaten (inklusive Fehlerkorrektur und Signalisierung) bei insgesamt nur mehr 6.000 Bit/s.
Historie: Die APCO-Relaiskette Ruhrgebiet–Hessen
APCO P25 ist der älteste, flächendeckend ausgebaute digitale UKW-Sprechfunk der Funkamateure. Ursprünglich wurden die Relaisstellen ausschließlich über HF miteinander gekoppelt: Die Relais hören dazu mit Richtantennen die Ausgabefrequenzen ihrer Nachbar-Relais ab und geben so das Signal in einer Kette weiter. Diese Kette reichte vom nördlichen Ruhrgebiet bis nach Hessen an die Rhön. Weil jedoch im Laufe der Jahre zwei wichtige Knoten dauerhaft verschwunden sind, ist die Kette unterbrochen.
Aktuell: Vernetzung über HF und IP
Relaisstellen, die auf MOTOROLA Quantar basieren, können mit Wireline-Boards ausgerüstet werden. Die Boards sind eigentlich konzipiert, um mehrere Standorte über dezidierte Leitungen (circuit switched Network) miteinander zu verbinden. Es ist möglich, auf dem Wireline-Boad einen 9k6-Datenstrom per STUN abzugreifen und in IP-Pakete zu verpacken. In bestehenden HF-Ketten muss nur eine Quantar-Station mit dieser Technik ausgerüstet werden, um alle Stationen anzubinden.
MMDVM-Relaisstellen unterstützen ebenfalls APCO P25 Phase 1 mit IP-Vernetzung. Eine tagesaktuelle Liste der existierenden APCO-Server ist auf Github erhältlich.