D-Star Relais HB9HD

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D-Star Relais HB9HD

D-Star Relais HB9HD© HB9HD 20091


D-Star EinführungDas D-Star SystemEinführung in die Technik,Geräte und AnwendungenVortrag HB9LU20. März 2009Version 1.15HB9SJEAxelTeile aus Vortrag von: Ekkehard (Ekki) Plicht, DF4ORD-STAR (Digital Smart Technologies for Amateur Radio)© HB9HD 20092


D-Star Grundzüge• Digitale Übertragung von Sprache und Daten• Niedrige Datenrate & Bandbreite auf VHF/UHF• Hohe Datenrate auf SHF• Simplex und Relaisverbindungen möglich• Intelligentes Relaissystem mit Vernetzung− Vernetzung per Funk auf 10GHz− Vernetzung per Draht über das Internet• Von der JARL seit 2000 im Auftrag entwickelt• Icom als einziger Interessent© HB9HD 20093


D-Star Technik 1• Datenrate− 4.8kb/s auf 2m und 70cm (DV)− 128kb/s auf 23cm (DD)− 10Mb/s auf 10GHz Interlinks• Verwendung des AMBE+ Codecs− AMBE-2020 Chip für DV-Mode− Hersteller: DVSIhttp://www.dvsinc.com© HB9HD 20094


D-Star Technik 3Das Funkgerät wird zum digitalen ModemQuelle: DVSI, http://www.dvsinc.com/products/a2020.htm© DF4OR 20085


D-Star-fähige User Geräte (Icom)• IC-E91 + UT-121• IC-E92D• IC-V82 + UT-118• IC-U82 + UT-118• IC-2200H + UT-118• IC-E2820 + UT-123© HB9HD 20096


D-Star Anwendung• Vier Rufzeichen im Funkgerät definierbar− Your Call: Rufzeichen der Gegenstelle− RPT1: für Relaisbetrieb− RPT2: für Relaisbetrieb− My Call: Eigenes Rufzeichen• Eigenes Rufzeichen als Identifikation− Verwendet für Routenfindung im Netz− Selektivruf (Stummschaltung)− Kurzer Zusatztext (Name, Standort, Kanton usw.)• Am besten nutzbar mit Relais... z.B. HB9HD© HB9HD 20097


D-Star Relais HB9HDHB9CXRHB9CETHB9SJEHB9BXRHB9LBCHB9MAGHB9SYCHB9BHLHB9SXQHB9ZICHB9WOFHB9HD D-Star Projektgruppe besteht aus 11 Mitarbeitern© HB9HD 20098


D-Star Relais 2• Ein D-Star Relais besteht aus− ID-RP2C Repeater Controller− 1 bis 4 HF-Einheiten• ID-RP2000V VHF 2m DV-Mode• ID-RP4000V UHF 70cm DV-Mode• ID-RP2V UHF 23cm DV-Mode• ID-RP2D UHF 23cm DD-Mode• ID-RP1 SHF 10GHz Modul− Optional ein PC als Gateway zum Internet• Betriebssystem Linux• Gateway Software von Icom• Internetanschluss mit Router© DF4OR 2008


D-Star Relais 3• Unser D-Star HB9HD Relais besteht aus− ID-RP2C Repeater Controller− ID-RP2000V VHF DV-Mode− Server als Gateway zum Internet• Betriebssystem Linux (ClarkConnect)• Gateway Software von IcomID-RP2C + ID-RP2000VGateway Server© HB9HD 200910


D-Star Relais 4• Unser D-Star Relais bildet mit allen HF-Teilenein sogenanntes 'Area'Area2mRelais HB9HDTX: 145.5875 MHzRX: 144.9875 MHz© HB9HD 200911


D-Star Relais 6• Jede HF-Baugruppe hat einen zusätzlichenBuchstaben zur Identifikation.Auch der Gateway PC...A: 23cm DVB: 70cm DVC: 2m DV = HB9HD CD: 23cm DDG: Gateway = HB9HDHB9HD 200912


D-Star Relais 7Alle Relais mit Gateway sind über das Internetmiteinander verbunden...Internetverbindung© HB9HD 200913


D-Star Relais 8• Alle Relais mit Gateway sind über das Internetmiteinander verbunden...• Bevor man das Gateway-System benutzenkann, muss man sich anmelden!− Dies geht u.a. auch bei HB9HD D-Starhttps://hb9hd.pointclark.net− Anmeldung gilt für alle Relais mit Gateway weltweit− Lokale QSO‘s auch ohne Anmeldung möglich© HB9HD 200914


D-Star Registration• Die Registration am Gateway ist zweistufigStufe I• Beim Gateway Rufzeichen registrieren lassen• Freigabe durch Sysop von HB9HDStufe II• Anmeldung beim Gateway mit Rufzeichen• Rufzeichen mit IP Adresse verknüpfen• Ab sofort steht der Gateway zur Verfügung• Achtung: Nur einmal an einem Gateway anmelden, giltnachher für alle Weltweit!© HB9HD 200915


D-StarBetrieb über D-Star Relais HB9HDhttp://www.dstar.hb9hd.chRelais QTH: Kyburg, JN47IKQRG: 145.5875 MHz – 0.6 MHz© HB9HD 200916


D-Star Relaisbetrieb 1• Ein- und Ausgabe auf gleichem BandMY: HB9THJUr:CQCQCQRPT1: HB9HD CRPT2: ---2m(C)HB9HDBeispiel Einstellung von IC-E92D (HB9SJE)© HB9HD 200917


D-Star Relaisbetrieb 2• Crossband, Ausgabe auf beiden gleichzeitigMy: HB9LBCUr:CQCQCQRPT1: HB9BO CRPT2: HB9BO B2m(C)HB9BO70cm(B)HB9BO, Relais Schilthorn, Berner Oberland:C: 145.6125 MHz – 0.6 MHzB: 439.5250 MHz – 7.6 MHz© HB9HD 200918


D-Star Relaisbetrieb 3• Crossband QSO via Relais HB9BOMy: HB9LBCUr: CQCQCQRPT1: HB9BO CRPT2: HB9BO BMy: HB9SJEUr: CQCQCQRPT1: HB9BO BRPT2: HB9BO C2m(C)HB9BO70cm(B)Einstellung bei IC-E2820© HB9HD 200919


D-Star Relaisbetrieb 4• QSO über GatewayMy: HB9CETUr: DF4ORRPT1: HB9HD CRPT2: HB9HD GMy: DF4ORUr: HB9CETRPT1: DB0HRF BRPT2: DB0HRF GHB9CET arbeitet auf 2mDF4OR arbeitet auf 70cmHB9HD2m(C)2m(C)DB0HRF70cm(B)(G)Internetverbindung(G)© HB9HD 200920


D-Star Relaisbetrieb 4• QSO über GatewayMy: HB9CETUr: DF4ORRPT1: HB9HD CRPT2: HB9HD GMy: DF4ORUr: HB9CETRPT1: DB0HRF BRPT2: DB0HRF GWoher weiss HB9CET, wo DF4OR ist?Gar nicht!Das weiss der zentrale Trust-Server!HB9HD2m(C)Trust-Server2m(C)DB0HRF70cm(B)(G)Internetverbindung(G)© HB9HD 200921


D-Star Relaisbetrieb 6• CQ Ruf über Gateway HB9HD (2m) HB9BO (70cm)My: HB9HQUr: /HB9BO BRPT1: HB9HD CRPT2: HB9HD GCQ CQ CQHB9HD2m(C)HB9BO70cm(B)(G)Internetverbindung(G)© HB9HD 200922


D-StarUnd was gibt’s sonst noch so?D-Star steckt voller Überraschungen…© HB9HD 200923


D-Star Anwendung – Was gibt’s noch so?• GPS über Datenverbindung− IC-E92 + UT-121 + HM-175GPS− IC-E2820 + UT-123© DF4OR 200824


D-Star Anwendung – Was gibt’s noch so?• GPS über Datenverbindung via Gateway© HB9HD 200925


D-Star Anwendung – Was gibt’s noch so?• Automatische Antwort− Geht mit jedem D-Star Gerät− Antwort per vorher aufgezeichneter Sprachnachricht− Antwort per vorher aufgezeichneter Textnachricht• Break-In− QSO von 2 Stationen mit Rufzeichen-Squelch− Break-In möglich• Kurznachrichten− 5 vorprogrammierte Nachrichten à 20 Zeichen− Mit PC-Programm ähnlich wie SMS (d*Chat)• Notruffunktion− Rundruf an alle© HB9HD 200926


D-Star Anwendung – Was gibt’s noch ?• DV-Dongle− Funken ohne Funkgerät• USB-Dongle mit AMBE-Chip am PC• PC am Internet• Headset• Ist das noch Amateurfunk?• PC-Applikationen− DChat (Text-Chat)− D-Star TV (langsame Bildübertragung)− DPRS/APRS Verbindung− D-RATS (Text, Baken, Fernsteuerung usw.)− ... uvm ...© HB9HD 200927


D-Star – Weitere Spielereien 1• EchotestDie Aussendung wird kurz gespeichert unddann wiederholt.− Ur:HB9HD E− RPT1: HB9HD C− RPT2:− My:HB9HD GHB9SJEGateway Server (G)© HB9HD 200928


D-Star Kritik 1• Proprietärer Codec− Kein Nachbau ohne diesen Chip möglich• Klar, das trifft aber auch auf fast alle anderen Bausätzezu (ZF-Chips, DSPs, Prozessoren usw.)• Stimmt, aber den Codec-Algorithmus könnte man auchmit der Soundkarte und einem Programm erschlagen.Darf man aber nicht, weil patentiert und Copyright drauf.• Bandbreite nicht signifikant geringer als NFM− 6.25kHz Kanalabstand nicht realistisch− 10kHz, in Praxis 12.5kHz wie NFM© DF4OR 200829


D-Star Kritik 2• Verständlichkeit im Auto− Hohe Kompression, geringer Dynamikumfang− Schlechte Silbenverständlichkeit (Gewöhnungsbedürftig)− Digital: geht/geht nicht, anders als FM (Gurgeln)• Bedienbarkeit im Auto− Etwas kompliziert um es während der Fahrtzu bedienen• Man findet ein Relais• Muss mind. RPT1 Rufzeichen programmieren• Wird etwas vereinfacht durch RX/CS-Tasteam IC-E92 und IC-E2820© HB9HD 200930


Autoeinbau© HB9HD 200931


D-Star Zukunft• Nische oder Mainstream?− Derzeit (1/2009) noch nicht 100% entschieden• 424 D-Star Repeater weltweit (März 2009, 318 im Januar 2009)• 46 in DL, 7 in HB9, 3 in OE, 22 in I usw. (März 2009)Quelle: http://www.d-starusers.org/dsm_growth.html vom 18.03.2009© HB9HD 200932


424 D-Star Relais Weltweit (März 2009)HB9DV© HB9HD 200933


7 D-Star Relais in HB9 (Januar 2009)HB9DV© HB9HD 200934


D-Star Relais in Zentral Europa (Januar 2009)© HB9HD 200935


D-Star Durchbruch• Durchbruch wird kommen..D-Star gewinnt durch neue Applikationen, die durchdie Technik erst möglich werden (Fernsteuerung,Fernbedienung, Chat, Notfunknetz usw.)• D-Star macht Spass− Funkamateure sind Spielkinder und die wollen abund zu was Neues. D-Star ist neu.− Junge zukünftige Funkamateure zeigen Interesse© HB9HD 200936


D-Star – Weitere Information• http://dstarusers.org/• http://dsyncg2.dstarusers.org/• http://dl4dss.blogspot.com/2008/02/d-star-die-neue-faszinierende.html• http://www.k5tit.org/Public/D-Star/Presentations/• http://www.k5tit.org/forums/index.php• http://www38.quickweb.kunde.sserv.de/d-star/• http://de.wikipedia.org/wiki/D-STAR• http://www.amateurfunk-digital.de/wiki/FrontPage• http://www.trg-radio.de/0217.shtml• http://www.swiss-artg.ch/aktuell/D-STAR%20Vortrag.pdf• http://www.dvsinc.com/products/a2020.htm• http://www.dvsinc.com/manuals/AMBE-2020_manual.pdf• http://www.jarl.com/d-star/shogen.pdf• http://www.soara.org/dstar/• http://www.soara.org/dstar/dstar-presentation.v2.1.pdf• http://www.arrl.org/news/stories/2005/12/14/1/?nc=1• http://www.icomamerica.com/en/downloads/Default.aspx• http://www.dstar.ca/Vielen Dank an alle Genannten, die zu dieser Präsentation beigetragen haben!© DF4OR 200837


AppendixWeitere Infos..© HB9HD 200938


D-Star Relais 4• Mehrere per Funk verbundene D-Star Relaisbilden eine sogenannte 'Zone' *AreaZoneArea2m70cm2m70cm© HB9HD 200939


D-Star Relaisbetrieb 6• CQ Ruf über Gateway HB9HDMy: HB9CETUr: /HB9BO BRPT1: HB9HD CRPT2: HB9HD GAber was passiert, wenn während desCQ-Rufes von HB9CET das D-StarRelais HB9BO blockiert ist?My: HB9SYCUr: HB9SJERPT1: HB9BO BRPT2: ---My: HB9SJEUr: HB9SYCRPT1: HB9BO BRPT2: ---Er kann ja dort nicht mithören.HB9HD2m(C)HB9BO70cm(B)(G)InternetverbindungX(G)© HB9HD 200940


D-Star Relaisbetrieb 6• CQ Ruf über Gateway HB9HDMy: HB9CETUr: /HB9BO BRPT1: HB9HD CRPT2: HB9HD GIst der CQ-Ruf von HB9CET durchgegangen?Rückmeldung: RPT?: HB9BO – Relais war besetztRückmeldung: UR? HB9HD C – Relais war freiRückmeldung: RPT? HB9HD C – Anderes ProblemMy: HB9SYCUr: HB9SJERPT1: HB9BO BRPT2: ---My: HB9SJEUr: HB9SYCRPT1: HB9BO BRPT2: ---HB9HD2m(C)HB9BO70cm(B)(G)InternetverbindungX(G)© HB9HD 200941


D-Star – Weitere Spielereien 2• Voice MessageEine Sprachnachricht auf dem Relaishinterlassen und abrufen.− Speichern:• Ur: HB9HD S0• RPT1: HB9HD C• RPT2: HB9HD G• My: HB9CET− Abrufen:• Ur: HB9HD R0− Löschen:• Ur: HB9HD C0© HB9HD 200942


D-Star – Weitere Spielereien 3• System IDEine Systemnachricht abrufen, die vomBetreiber hinterlegt wurde.− Abrufen• Ur: HB9HD I• RPT1: HB9HD C• RPT2: HB9HD G• My: HB9TLX− Speichern: Kann nur der Sysop...© HB9HD 200943


D-Star – Multicast Gruppen● Multicast: Zusammenschalten mehrerer Repeater-Module an verschiedenen Standorten.– Aktivieren mit DB0WIMALA = mit Modul 'A' des Repeaters DB0WIML = 'Link' aktivieren– Deaktivieren mit DB0WIMU oder ' U‚● Muss vom Sysop freigeschaltet sein, damit dasfunktioniert.● Kann vom Sysop auf bestimmte andere Repeaterbeschränkt werden.© HB9HD 200844


D-Star – Reflektoren• Mehrere Repeater werden über einen Reflektorzusammengeschaltet• Jeder hört alle anderen Teilnehmer auf allenzusammengeschalteten Repeatern, sofern die beiRPT2 xxnxxx G eingestellt haben• Weniger Last für Gateway als Icoms Multicast-• Gruppen, aber hohe Last für Reflektorbetreiber.• Deutscher Reflektor: REF006, Modul B• Aktivieren mit Ur: REF006BL• Muss vom Sysop freigeschaltet sein.© HB9HD 200945


D-Star – Internet hilft weiter..© HB9HD 200946


D-StarRelaisbau, Gateway 1Quelle: Icom und HB9DUT© HB9HD 200947


D-StarRelaisbau, Gateway 2● Internetanschluss mit statischer IP-Adresse Bandbreite gemäss der Formel:ndv x 30 kbit/s + ndd x 180 kbit/s + 50kbit/sndv = Anzahl DV Module / ndd = Anzahl DD Module● Latenzzeiten besser als 100ms● Standard ADSL-Anschluss reicht in der Regel gut.Quelle: Icom und HB9DUT© HB9HD 200948


D-StarRelaisbau, Gateway 3● CPU Pentium 4 mit 2.4 GHz Taktfrequenz- Memory 512 MB- 2 Netzwerkkarten- 10 GB Diskplatz● OS - jede Linux Distribution mit min. Kernel 2.4.20Bisher erfolgreich im Einsatz sind Debian, SuSE sowie Gentoo.HB9HD setzt ClarkConnect mit Erfolg seit Monaten sein!Fundierte Linux-Kenntnisse sind zwingend!Quelle: Icom, HB9HD© HB9HD 200949


D-StarRelaisbau, RX Empfindlichkeit● Empfindlichkeit der HF-Module ist „out of the box“ nurmässig. zB. ID-RP4000V, besser 0.45 uV (BER 1x10-2)● Mit Vorverstärker, besser 0.25uV● HB9HD verwendet VV von Kuhne (DB6NT), welche für dieBetriebsfrequenz auf minimales Rauschen abgeglichen werden© HB9HD 200950


D-Staranke für Eurer Interesse!http://www.hb9hd.ch© HB9HD 200951


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