ON0BEL repeater in Zaventem maar ook in Antwerpen... hoe werkt dat nu?

Zoals jullie weten worden de tweewekelijkse uitzendingen van ON4VRA niet alleen op VHF simplex
uitgezonden, maar wordt er ook gebruik gemaakt van de analoge UHF repeater ON0BEL en zenden zij
ook uit via een aantal andere repeaters op UHF die op dat moment gekoppeld zijn aan ON0BEL, zoals
ON0BA te Hoegaarden, ON0FF te Kortrijk en ON0TLO te Zichem.
ON0BEL heeft momenteel twee locaties vanwaar uitgezonden en ontvangen wordt en heeft
daardoor een groot dekkingsgebied dat zich uitstrekt vanaf het noorden van Antwerpen tot voorbij
Brussel. Hieronder ziet u een theoretische dekkingskaart voor een mobiel station met een
zendvermogen van 25Watt en een ontvangstgevoeligheid van -100dBm met een antenne van 2dBd
geplaatst op het dak van het voertuig. Indien we slechts werken met een draagbare radio, dan zal het
dekkingsgebied uiteraard kleiner zijn.

Regelmatig krijgen wij vragen hoe dat dit nu precies werkt want ON0BEL zendt zowel tegelijkertijd uit
op dezelfde frequentie te Zaventem en te Antwerpen. Welke zender wordt er dan gebruikt en langs
waar word ik ontvangen als ik mij ergens tussen de beide repeaters bevind en hoe komt het dat je op
zo een korte afstand (+/- 50Km) twee zenders kunt gebruiken op dezelfde frequentie zonder dat je
interferentie krijgt?
Allereerst is het belangrijk te zeggen dat je ON0BEL niet als twee onafhankelijke repeaters mag
beschouwen, maar dat je dat moet bekijken als één repeater die meerdere zenders en ontvangers
heeft met slechts één controller.
De Master bevindt zich in Zaventem, waar er ook een lokale zender en ontvanger staat die wordt
aangestuurd door de Master PC van Zaventem.
In Antwerpen hebben we een Remote Station, ook Slave genoemd, die ook vanuit Zaventem wordt
aangestuurd door de Master. De reden dat we, wat Antwerpen betreft, niet kunnen spreken van een
repeater is omwille van het feit dat er daar geen controller aanwezig is en dus de audio die door de
zender in Antwerpen wordt uitgezonden steeds vanuit Zaventem komt. Zelfs indien de ontvanger in
Antwerpen een signaal ontvangt, zal de ontvangen audio eerst naar de controller in Zaventem
worden gestuurd en daarna terug keren naar Antwerpen om heruitgezonden te worden.
Dit betekend dus wel dat wanneer er een probleem zou zijn met de controller PC in Zaventem, er ook
in Antwerpen geen uitzending of ontvangst meer zal zijn. Toch, in geval van nood, kan Antwerpen
ook vrij snel geconfigureerd worden als Master station. Op beide sites staan immers dezelfde
hardware configuraties en is het enkel een kwestie van de juiste software op te starten en
instellingen aan te passen.
We weten nu dat we met een Master en een Slave configuratie te maken hebben waarbij de Master

alle zenders en ontvangers zal aansturen. De connectie tussen de Master en de Slave is een IP-
connectie, waarbij we in ons geval gebruik maken van het netwerk van Wireless Belgium, maar dat

kan ook een vaste internetconnectie zijn, zelfs via een mobile dataverbinding is dat mogelijk indien je
maar genoeg data ter beschikking hebt.
Om het mogelijk te maken om op dezelfde frequentie te kunnen uitzenden te Zaventem en te
Antwerpen (438.650 MHz), moeten er eerst wel een aantal belangrijke technische problemen
worden opgelost:
1. De zendfrequenties van alle zenders, master en remote(s) moeten tot op een paar Hertz
nauwkeurig gelijk zijn.
2. De audio moet synchroon uitgezonden worden door alle zenders.
3. De FM deviatie van alle zenders moet identiek zijn.
4. De overlapping in dekking is het liefst zo klein mogelijk, wat momenteel is afgestemd op
mobiel gebruik van de repeater.
Als je graag wilt weten hoe dit allemaal precies gebeurt, ga dan eens kijken naar de presentatie op
YouTube over PI2NOS via volgende link: https://www.youtube.com/watch?v=28XijzqjBV0
PA1OKZ geeft hier een zeer goede uitleg over het systeem, maar je hebt wel 2 uur nodig om alles te
bekijken...
Voor zij die nu niet zo veel tijd hebben om deze zeer aan te raden presentatie te gaan bekijken, wil ik
toch in het kort even beschrijven hoe we dat hebben gedaan.

Zoals reeds gezegd bestaat de controller uit een PC met repeater controller software op. We maken
gebruik van de open source software van SM0SVX, namelijk Svxlink.
Svxlink kan je gratis downloaden en installeren op een Linux machine via volgende link:
https://www.svxlink.org/ .We hebben gebruik gemaakt van enkele récup DELL computers waarop we
Debian Linux hebben geïnstalleerd als operating systeem en vervolgens de gratis software Svxlink op
hebben geplaatst. De audio voor de zender en ontvanger worden aangesloten via de sound-kaart van
de computer en de PTT sturing voor de zender en squelch contact van de ontvanger gebeurt via de 9-
pins COM-poort van de computer.
Svxlink heeft een server versie en een remote versie. De server versie draait dus in Zaventem en in
Antwerpen de remotetrx software.
Voor een gewone repeater kan je Svxlink ook bijvoorbeeld installeren op een raspberry Pi en gebruik
maken van een USB sound-kaart voor de audio en de GPIO-pinnen voor de PTT en squech, maar dat
was niet mogelijk voor een simulcast systeem zoals ON0BEL.
Hoe doen we nu de synchronisatie van de audio en hoe kunnen we ervoor zorgen dat de frequenties
van de zenders exact hetzelfde zijn?
De zender/ontvanger of repeater die we gebruikt hebben is een Motorola MTR2000, een
commercieel toestel dat gemaakt is om continue 24h/24h in uitzending te zijn en gebruikt werd in
analoge en digitale commerciële netwerken. Er draait een 100 Watt versie in Zaventem en een 40
Watt versie in Antwerpen.
Om exacte gelijkheid mogelijk te maken in audio en frequentie, worden de zenders en de pc’s
aangesloten aan een GPSDO. Dit zijn tijd- en frequentie referenties die beschikken over een GPS
ontvanger en een nauwkeurige, oven gestabiliseerde oscillator (OCXO). Uit deze GPSDO komt een
10MHz referentiesignaal waarmee de zender wordt gesynchroniseerd zodat iedere zender exact
dezelfde uitzendfrequentie uitstraalt. Daarnaast komt uit de GPSDO een 1PPS, of anders gezegd een
1 “puls per seconde” signaal. Deze puls wordt samen met NTP (Network Time Protocol) gebruikt om
het audio van alle zenders te synchroniseren.
De Motorola MTR2000 heeft een aansluiting om een externe referentie oscillator (10 MHz) aan te
kunnen aansluiten en het 1 PPS signaal wordt aangesloten aan de pc via de COM-poort.
De functie van de software Svxlink beperkt zich hier enkel tot het aansturen van de zenders (PTT) en
zorgt ook voor de voting van de ‘beste’ ontvanger.
De synchronisatie van de audio voor de zenders wordt niet door Svxlink gedaan, maar daarvoor
wordt er gebruik gemaakt van een aparte software die ontwikkeld werd door Rob PE1CHL, de
zogenaamde co-channel software. Deze co-channel software zorgt ervoor dat de audio steeds
synchroon wordt uitgezonden bij alle zenders. In de server te Zaventem worden het uit te zenden
signaal in digitale geluidspakketjes opgedeeld waarbij ieder pakketje wordt voorzien van een
tijdstempel. Deze zogenoemde ‘timestamp’ is altijd enkele honderden milliseconden verder in de tijd
zodat het pakketje voldoende tijd heeft om via TCP/IP getransporteerd te worden naar alle gebruikte
zenders. Op het moment dat het pakketje is ‘aangekomen’ in de servers die bij de zenders horen
blijft het pakketje in een databuffer bewaard totdat het exacte tijdstip waarmee het pakketje is
gemarkeerd is aangebroken, dan gaat het ‘de lucht’ in!

Bij vertragingen groter dan 100ms zullen er IP-pakketten worden weggegooid, maar daar hebben we
nog geen problemen mee gehad. De gemiddelde vertraging tussen Zaventem en Antwerpen
bedraagt 20 tot 25 milliseconden.
Wat het ontvangen betreft hebben we reeds gezegd dat er voting wordt gebruikt. In de praktijk is het
zo dat de audio van alle ontvangers naar de Server in Zaventem zal gestuurd worden en deze zal
beslissen, op basis van de audiokwaliteit, welke audio er zal doorgestuurd worden naar de zenders.
De ontvangers werken in een diversity systeem. Diversity wil zeggen dat van een reeks ontvangers
voortdurend informatie wordt verzameld in de centrale server die bestaat uit het ontvangen
audiosignaal én uit de signaalkwaliteit.
Indien een mobiel station zich ergens tussen Zaventem en Antwerpen bevindt, dan is het mogelijk
dat de twee ontvangers het station zullen ontvangen. Standaard wordt er steeds de audio van de
lokale ontvanger te Zaventem doorgestuurd, maar de Master zal binnen de 300ms een beslissing
nemen welke audio hij verder zal doorsturen naar de zenders.
Signaal/Ruisverhouding (S/N Ratio) is iets anders dan signaalsterkte. Het kan namelijk best zo zijn dat
een signaal heel sterk binnenkomt, maar misschien toch door externe factoren een mindere kwaliteit
heeft. Het is daarom gebruikelijk om diversity systemen te laten kiezen op basis van S/N ratio.

Hieronder enkele foto’s van de Master te Zaventem met de Motorola MTR2000, GPSDO en duplex-filter

We weten nu al heel wat meer over ON0BEL, simulcast en voting, maar er zijn meestal nog een
aantal andere repeaters die ook aangesloten zijn aan ON0BEL, zoals ON0TLO, ON0FF en ON0BA.
Het verschil met Zaventem en Antwerpen is dat zij geen deel uit maken van het simulcast en voting
systeem, maar een eigen repeater controller hebben en dus onafhankelijke repeaters zijn die ook
hun eigen frequenties hebben. De koppeling naar ON0BEL gebeurt via ECHOLINK.
Sommige repeaters zoals ON0BA te Hoegaarden hebben een permanente Echolink koppeling,
anderen zijn slechts sporadisch gekoppeld. Om te weten welke repeaters er aan ON0BEL gekoppeld
zijn, kan je best inloggen bij Echolink en een connectie maken naar ON0BEL via node-nummer
766633.

Aangezien deze repeaters hun eigen frequenties hebben, moet je natuurlijk overschakelen van
frequentie. Zo kan je wanneer je de E40 neemt van Brussel naar Luik tot Leuven ON0BEL gebruiken
en daarna overschakelen naar ON0BA te Hoegaarden op 439.175 MHz.
De gecombineerde dekkingskaart van ON0BEL en ON0BA ziet er als volgt uit:

Het voordeel van een Echolink koppeling is dat je de repeater steeds kunt afkoppelen van ON0BEL en
dat je dan terug een autonome repeater hebt en dus niet afhankelijk bent van een ander.
Het nadeel is wel dat het minder gebruiksvriendelijk is omwille van het feit dat de gebruiker moet
overschakelen van frequentie en ook is de Echolink audio niet optimaal. Dit laatste is vooral omwille
van de beperkte bandbreedte van Echolink, maar wat dan weer in het voordeel kan zijn wanneer je
mobiele data moet gebruiken om een internetconnectie op te zetten.

Niettegenstaande de reeds mooie dekking van ON0BEL in Vlaams-Brabant en Antwerpen, zou het
zeker nog interessant zijn mochten er nog afdelingen in Vlaams-Brabant West, Oost-Vlaanderen en
Limburg geïnteresseerd zijn om mee samen te werken door bijvoorbeeld een locatie aan te bieden
en de kosten voor elektriciteit op zich te nemen zodat nog extra ON0BEL zenders en/of ontvangers
zouden kunnen in de lucht gezet worden.
Er zijn momenteel nog plannen om een ON0BEL zender/ontvanger te plaatsen in Saint-Hubert in de
provincie Luxemburg en ook is men momenteel aan het onderzoeken of er een mogelijkheid is in de
westhoek in West-Vlaanderen
Bij interesse mag u steeds contact opnemen met ON4BCP via on4bcp@vra.be

Best 73’s

Bart, ON4BCP

Copyright © VRA