D-STAR su Fusion DR-1X

In fase di progettazione l’Universal Digital Radio Controller. Il D-STAR sul DR-1X

 nwradio

La NW Digital Radio e John K7VE, stanno progettando un controller che permetterà di utilizzare il DR-1X sia in Fusion e Analogico, che in D-STAR. Questo controller si chiamerà UDRC. Nel frattempo K7VE ci spiega che è possibile collegare un modem GMSK D-STAR al DR-1X sfruttando la porta I/O.

Preparare il ripetitore DR-1X

Settarlo in modo che sia in modalità FIX FM in RX e TXFM-FM400

 Abilitare la funzione REMOTE

REMOTE400

 
  Il Connettore I/O del DR-1X

You will need to obtain a maleDB-15 HDplug and cover. If you are just prototyping and don’t want to solder up a connector, I recommend obtaining a breakout board.  I use a Winford EngineeringDB15HD Model (Male) with aM-F patch cable to go to the repeater. (Do not use a VGA cable, the lines must be straight through.)

db15hd-m

The pins used are:

Pin Function
1 Remote Control Enable
2 PTT
5 Ground
6 Tone / GMSK In
8 Disc / GMSK Out
10 Ground
11 Ext Port 1

Modalità solo D-STAR

DR-1X Pin URI Pin Mini Din-6
1 20 2
2 Ext/GPIO 3
5 DR-1X (1) DR-1X (1)
6 22 4
8 21 1
10 DR-1X (11) DR-1X (11)
11 DR-1X (10) DR-1X (10)
  • Tie Pin 1 and GMSK (Audio – Pin 20 on URI, Pin 2 on Mini Din-6) ground to Pin 5.  This locks the repeater controller out and puts full control to the D-STAR modem/node adapter as the repeater controller.
  • Tie Pin 2 PTT to the PTT control (pull to ground) on your D-STAR modem/node adapter (URI will use an external device like a GPIO on a Raspberry Pi, Pin 3 Mini Din-6)
  • Tie Pin 6 GMSK IN to GMSK OUT from your D-STAR modem/node adapter (Pin 22 on a URI, Pin 4 Mini Din-6).
  • Tie Pin 8 DISC OUT to GMSK IN to your D-STAR modem/node adapter (Pin 21 on a URI, Pin 1 Min Din-6).
  • Tie Pin 11 to Pin 10.  This tells the repeater to stay in FM in / FM out mode full time.

Modalità D-STAR/Analogica

DR-1X Pin URI Pin Mini Din-6
1 Ext/GPIO 3
2 Ext/GPIO 3
5 20 2
6 22 4
8 21 1
10 DR-1X (11) DR-1X (11)
11 DR-1X (10) DR-1X (10)
  • Tie Pin 1 Remote Control and 2 PTT to the PTT control (pull to ground) on your D-STAR modem/node adapter (URI will use an external device like a GPIO on a Raspberry Pi, Pin 3 Mini Din-6). This lets the Yaesu repeater controller handle analog when the PTT is high and puts full control to the D-STAR modem/node adapter as the repeater controller when the PTT is low.  Set a CTCSS tone in and out on the Yaesu controller but do not use 100 hz as the GMSK signal will periodically false the tone decoder.
  • Tie Pin 5 and GMSK (Audio – Pin 20 on URI, Pin 2 on Mini Din-6) ground.
  • Tie Pin 6 GMSK IN to GMSK OUT from your D-STAR modem/node adapter (Pin 22 on a URI, Pin 4 Mini Din-6).
  • Tie Pin 8 DISC OUT to GMSK IN to your D-STAR modem/node adapter (Pin 21 on a URI, Pin 1 Min Din-6).
  • Tie Pin 11 to Pin 10.  This tells the repeater to stay in FM in / FM out mode full time.
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D-Star

Apparati

Il D‐STAR, acronimo di “Digital Smart Technologies for Amateur Radio” nasce da una ricerca del governo giapponese portata avanti dai radioamatori della JARL (The Japan Amateur Radio League) su come le emergenti tecnologie digitali potessero essere utilizzate con successo anche tra i radioamatori. Il risultato di questa ricerca iniziata nel 1999 viene alla luce nel 2001 con la pubblicazione delle specifiche del sistema. ICOM® è la prima casa costruttrice a decidere di utilizzare queste specifiche per lanciare sul mercato una linea di prodotti commerciali D‐STAR destinati ai radioamatori.

Le prerogative del sistema D‐STAR si possono riassumere come segue:

1. Modulazione e codifica digitali con buona protezione dagli errori ed interessanti prestazioni anche con segnali deboli o affetti da fading (uso mobile e portatile) 2. Larghezza di canale contenuta 3. Trasmissione simultanea della voce e di dati a bassa velocità (ad esempio dati di posizione dal GPS, messaggi di testo, telemetria, etc…) nella modalità detta DV 4. Trasmissione di dati ad alta velocità (128 Kb/s) nella modalità chiamata DD e fruibile soltanto in gamma 1200 MHz 5. Possibilità di utilizzare ripetitori “intelligenti” interconnessi tra loro in tutto il mondo.

 

Ora che forse abbiamo più chiaro cosa significhi trasmettere in digitale possiamo cercare di capire come avviene tutto questo un po’ più nello specifico nel sistema D‐STAR. Il codificatore vocale Partiamo dalla codifica della voce, ovvero da quella operazione di compressione accennata in precedenza. Questa parte è quella forse più controversa del sistema per il semplice fatto che è stata scelta una soluzione sicuramente valida, ma… commerciale, proprietaria e di cui ovviamente non sono disponibili i sorgenti. E’ stato scelto l’algoritmo di compressione Advanced Multi‐Band Excitation (AMBE) della Digital Voice Systems, Inc. ( http://www.dvsinc.com/ ) Nelle radio D‐STAR c’è un chip AMBE 2020© a cui vengono inviati i dati che escono dal convertitore Analogico/Digitale, il quale effettua sostanzialmente le operazioni di campionamento/quantizzazione a 16 bit.

Il chip AMBE2020 ®

Quello che ne esce è un flusso di dati a 3600 bit per secondo. Chi fino ad ora ha provato ad utilizzare una radio D‐STAR si sarà reso conto che la percezione della voce non è proprio uguale all’analogico. Anzi, molti si sono stupiti del fatto che in digitale la qualità e la fedeltà della voce sembra essere inferiore, introducendo proprio un fastidioso effetto di compressione. Tutto ciò è dovuto anche ad una scelta nello standard che può essere condivisibile o meno. La voce si sarebbe ad esempio potuta codificare ad un bitrate più elevato ovvero introducendo meno compressione e migliorare probabilmente la qualità percepita, ma al prezzo di dover allargare la banda occupata. Oggi il D‐STAR vanta un canale di soli 6.25KHz ed una deviazione di circa 2KHz (contro i 5KHz di deviazione e 25KHz di canale occupato dell’FM analogico che usiamo normalmente), modulando la portante con un flusso di dati a 4800 bit per secondo. 3600 bps della codifica vocale + 1200 bps dei dati associati a bassa velocità e protocollo. Da notare che i 3600 bps della codifica vocale sono comprensivi dei bit aggiunti per la correzione d’errore (Forward Error Correction) usata dal chip. La voce vera e propria viene quindi codificata a soli 2400 bps.

dstar_uses_by_ICOM.gif

Il protocollo D‐STAR prevede un formato simile a quello dell’APRS per l’invio/ricezione della propria posizione sfruttando il modo DV. Il principale vantaggio è quello di poter inviare la posizione e contemporaneamente parlare su un ripetitore o frequenza simplex. L’APRS non è direttamente interoperabile con il formato digitale ed è per questo che sono sorti alcuni progetti di software per interfacciare/convertire l’analogico con il digitale e viceversa. Ad esempio i dati sulla posizione inviati dagli utenti che parlano su un ponte in D‐STAR possono essere ri‐trasmessi in APRS a 144.800 MHz.

A questo indirizzo il documento ufficiale con le specifiche del progetto D‐PRS:

http://www.aprs‐is.net/images/D‐PRS.pdf

Software D‐PRS per Windows: http://www.aprs‐is.net/downloads/DStar/DPRSInterface.zip

JavAPRSSrvr è la versione Java, utile per l’installazione ad esempio su un Gateway D‐STAR

Il progetto μSmartDigi D‐Gate™ D‐STAR Gateway con TNC‐X, implementa l’interfacciamento tra la parte digitale e quella APRS tradizionale completamente via hardware, senza bisogno di un PC. μSmartDigi funziona inoltre da digipeater APRS. Home Page: http://www.usmartdigi.com

Descrizione del funzionamento:

http://www.usmartdigi.com/uSmartDigi%20DCC%202006%20Paper%20v4.pdf
• Invio messaggi di testo, chat e GPS

‐ D*Chat è un applicativo per Windows che permette di utilizzare i dati a bassa velocità del DV per inviare messaggi di testo in tempo reale, proprio come in un qualsiasi programma di chat! Autore: N6JN Home Page: http://nj6n.com/dstar/dstar_chat.html

‐ D‐StarLet è un’applicazione di tipo client/server dove il server è connesso alla radio D‐STAR via porta seriale RS232 e sfrutta i dati a bassa velocità del modo DV. I client possono collegarsi al server via LAN utilizzando il loro browser ed inviare/ricevere messaggi sull’interfaccia radio. Autore: AE7Q Home Page: http://www.d‐starlet.com

‐ Dstarcomms è un programma disponibile in due versioni, una gratuita l’altra a pagamento. La versione gratuita permette sostanzialmente l’utilizzo come chat, quella “Pro” invece ha anche funzionalità di posizionamento GPS, mappe, etc… Home Page: http://www.dstarcomms.com/

‐ D‐RATS permette l’utilizzo chat ed il trasferimento di files. Scritto in linguaggio Python permette di girare su qualsiasi sistema operativo, previa installazione dell’interprete Python sul computer. Home Page: http://www.d-rats.com/

D-RATS è diventato negli ultimi tempi uno dei programmi più usati, avendo integrato numerose funzionalità ed essendo stati installati anche dei server a cui è possibile collegarsi via Internet per poi interfacciarsi con la rete D-STAR.
• Invio di immagini

E’ stato recentemente pubblicato un software sviluppato da GM7HB denominato D‐STAR TV che sfrutta la trasmissione dati a bassa velocità del DV per inviare immagini a bassa risoluzione, similmente a quanto accade per l’SSTV. Il software permette l’invio selettivo dell’immagine ad un nominativo oppure a tutti quelli che sono in ascolto. Autore: GM7HB Home page: http://www.dstartv.com/

Fonte

dstar101com_000.jpg

DTMF Dual-tone multi-frequency

Viene utilizzato sulla rete DSTAR per passare rapidamente e semplicemente da un ripetitore o hotspot/ reflector ad un altro e chiedere lo status.

La tabella che segue è un riferimento rapido come utilizzare DTMF sui reflectors  DCS, XRF, e REF.

Per coloro che utilizzano il più recente sistema di chiamata di routing CCS, ricordiamo di disattivare  DTMF “A”. Altrimenti si rimarrà collegato, e seguirà il vostro contatto in tutto il sistema.

Ringraziamenti a Johnston Dixon GI0BFO per aver realizzato tutto questo.


Gli esempi che seguono sono abbastanza semplici. Tuttavia sui riflettori DCS, ciascuno dei riflettori ha fino a 26 nodi o gruppi A -Z.
DTMF può gestire solo lettere da A a D, quindi una volta che si arriva a DCS001E  DTMF diventa D105, D106 F etc.

 N.B. dipende da quale software gateway e ripetitore o simplex è in esecuzione, potrebbe essere necessario disconnettere, se si desidera passare a un altro.
S
e si desidera passare da DCS005B a DCS005Q si dovrebbe per prima cosa disconnettere, poi ricollegare. Se si passa da DCS001B a DCS005Q (cioè differenti riflettori) non è necessario disconnettere.
Tutto dipende da quale versione software del il nodo.

Common DTMF commands

Disconnect = #

Status = 0

Disconnect CCS call routing = A

Reconnect to default connection = **

 

DCS Reflectors

DCS001A = D1A = D101

1D = D1D = D104

DCS005A = D5A = D501

5B = D502

6Q = D617

X Reflectors

X-Net XRF 10B = B10B

X-Net XRF 21B = B21B

DPlus-Net

REF 006 C = *6C

REF 005 A = *5A

A = 1

B = 2

C = 3

D = 4

E = 5

F = 6

G = 7

H = 8

I = 9

J = 10

K = 11

L = 12

M = 13

N = 14

O = 15

P = 16

Q = 17

R = 18

S = 19

T = 20

U = 21

V = 22

W = 23

X = 24

Y = 25

Z = 26

Fonte

D-STAR Radio Programming Guide

Digital D-STAR opens up a new technology for amateur radio in the Treasure Valley and beyond. There are two basic methods of digital repeater connections with D-STAR: local and linked networks. This document is a brief introduction to D-STAR linking. Different radios may have slightly different formats for entering the various call signs and commands so these are examples with fictious call signs.

Example 1: Local conversation

Greg (K7YYY) calls Ron (WB7XXX) on the local VOI D-STAR 440 repeater (Port B).

Greg configures his IC-91D radio as follows:

UR : CQCQCQ

R1 : W7VOI B

R2 : W7VOI G

MY : K7YYY

Greg calls Ron stating that he is on the VOI 440 Gateway. The Digital Voice, DV data is only repeated on the local 440 repeater.

Ron hears Greg calling him on the Gateway port B. Ron configures his ID-800 radio as follows:

MYCALL : WB7XXX

UrCALL : CQCQCQ

RPT 1 C : W7VOI B

RPT 2 C : W7VOI G

Ron returns the call and they have a local DV conversation.

Example 2: Reflector Access

Greg wants to join a group of linked amateurs across a large geographic network in what is called a reflector.

Greg configures his ID-1 radio as follows:

UR : REF030LC

R1 : W7VOI B

R2 : W7VOI G

MY : K7YYY

When Greg finishes the call, he unlinks Reflector REF030 C

By putting an unlink command in the 8th position of a field with 7 leading spaces. For example:

UR :        U

R1 : W7VOI B

R2 : W7VOI G

MY : K7YYY

FONTE

Saluti
Stefano, IS0ANU