D -STAR ( Digital Smart Technologies for A mateur Radio ) este un standard de voce și date digitale de radio amator dezvoltat de Japan Amateur Radio League (JARL) pentru a avansa tehnologia radio amator digitală .
În timp ce există și alte tehnologii digitale utilizate de operatorii de radio amatori, D-STAR este unul dintre primele standarde digitale care a fost adoptat pe scară largă și comercializat de către producătorii majori de echipamente pentru utilizare în serviciile de radio amatori.
Alte tipuri non-digitale de modulație pentru transmisia vorbirii, cum ar fi amplitudinea (AM), frecvența (FM), banda laterală unică (SSB), au fost utilizate pe scară largă încă din prima jumătate a secolului al XX-lea. În comparație, semnalul digital D-STAR oferă aceeași calitate a semnalului cu o lățime de bandă semnificativ mai mică în comparație cu omologii non-digitali. Dacă nivelul semnalului este peste pragul minim și nu există cale multiplă, atunci calitatea semnalului primit va fi mai mare decât cea a unui semnal analogic de aceeași putere.
Transceiverele compatibile D-STAR pot funcționa pe benzile de radio amatori VHF (144 Mhz), UHF (430 MHz) și SHF (1200 Mhz). Pe lângă operarea prin protocol digital over-the-air, D-STAR oferă, de asemenea, radioamatorilor capacitatea de a opera prin rețele, de obicei prin conexiuni la Internet, pentru a direcționa transmisii în flux, voce și pachete de date folosind indicative de apel radio amatori.
Primul producător care a oferit echipamente D-STAR a fost ICOM. Începând cu 30 decembrie 2008, câțiva alți producători de radioamatori au decis, de asemenea, să includă elemente ale tehnologiei D-STAR în echipamentele lor de comunicații. Așa că Kenwood a lansat mai multe modele rebrandate de transceiver ICOM sub propria sa marcă și a vândut aceste transceiver numai în Japonia.
În 1999, designerii și dezvoltatorii de echipamente de comunicații electronice căutau noi modalități de a introduce tehnologii digitale pentru radioamatorii. Acest proces a fost finanțat de guvernul japonez și în parteneriat cu Japan Amateur Radio League (JARL). Ca urmare a cercetărilor științifice din 2001, au fost publicate specificațiile protocolului D-STAR, iar ICOM a început să construiască noi tehnologii digitale, oferind hardware-ul necesar pentru a aduce această tehnologie comunității radioamatorilor.
În septembrie 2003, ICOM îl recrutează pe Matt Yellen, KB7TSE (în prezent K7DN) pentru a realiza planuri de dezvoltare și implementare a tehnologiei D-STAR în America.
Începând cu aprilie 2004, ICOM a început să lanseze noi transceiver cu „D-Star Options”. Primul transceiver comercial a fost transceiver-ul mobil de doi metri ICOM IC-2200H. În anul următor, ICOM a lansat un transceiver portabil cu bandă duală cu tehnologie D-STAR. Cu toate acestea, la acel moment, modulul UT-118, care era necesar pentru funcționarea normală a acestor transceiver în modul D-STAR, nu era încă pus în vânzare. Ulterior, ICOM încă a început să vândă aceste module și au început să fie instalate în fiecare transceiver. În iunie 2005, editorii revistei QST ARRL au publicat o recenzie a transceiver-ului ICOM IC-V82.
La sfârșitul anului 2004, JARL a adăugat câteva completări semnificative la protocolul D-STAR. ICOM, realizând că trebuie implementate schimbări, a început să modernizeze echipamentele fabricate. De îndată ce modificările au fost publicate, ICOM a anunțat că ar putea lansa acum hardware nou pentru a se adapta modificărilor la standardul D-STAR.
Transceiver-ul ICOM ID-1 complet digital pentru banda de 1200 MHz pentru comunicații radio mobile a fost lansat la sfârșitul anului 2004. A fost cu adevărat primul transceiver D-STAR care a furnizat funcționalitate digitală completă de date digitale (DD).
Primul QSO D-STAR prin satelit a fost între Michael, N3UC, FM-18 din Haymarket, VA și Robin (AA4RC) EM-73 din Atlanta, GA. Au operat prin micro-satelitul AMSAT AO-27 în 2007. Operatorii au folosit diverse moduri atunci când transmiteau informații folosind transceiver-uri ICOM, dar totuși au avut probleme minore cu schimbarea Doppler în timpul QSO.
La sfârșitul anului 2009, existau deja aproximativ 10.800 de utilizatori D-STAR în lume care comunică între ei prin repetoare D-STAR, care, la rândul lor, sunt interconectate prin Internet folosind gateway-uri G2. Numărul total de gateway-uri G2 a ajuns la 550 de bucăți. Vă rugăm să rețineți că aceste cifre nu includ acei utilizatori care operează repetoare D-Star în raza lor de vedere radio sau care operează repetoare D-STAR care nu sunt conectate la Internet.
Lansarea primului micro-satelit D-STAR este programată pentru octombrie 2010. Numele satelitului este OUFTI-1 " CubeSat ". A fost construit de un grup de studenți belgieni de la Universitatea din Liege și Aizil (Ecole de la de Liege). Numele satelitului este un acronim pentru Orbital Utility for telecomunications innovation. Scopul acestui proiect este dezvoltarea și acumularea de experiență în operarea acestei clase de sateliți. Greutatea satelitului este de 1 kg și va folosi benzi de radio amatori - UHF (pentru UpLink) și VHF (pentru DownLink) în activitatea sa.
Actualul sistem D-STAR este capabil să conecteze toate repetoarele globale și locale împreună prin Internet, folosind în același timp indicative de apel radio amatori pentru a direcționa traficul între corespondenți. Nodurile sunt de obicei interconectate prin protocoale TCP/IP folosind un software special de gateway.
Specificațiile D-STAR descriu două interfețe radio, DV și DD. DV (Digital Voice) folosește lățimea de bandă de 6,25 kHz pentru streaming vocal la 4800 baud. Din toată această bandă, 3600 baud sunt folosiți pentru transmiterea datelor codec (2400 - direct date și 1200 - FEC ), iar restul de 1200 baud este folosit pentru a transmite mai multe tipuri de date: transmiterea unui mesaj de 20 de caractere care însoțește apelul, date privind poziția stației GPS pentru sistemul APRS sau datele din portul serial al stației. DV operează segmente pe benzile de radio amatori de 2 m (VHF), 70 cm (UHF) și 23 cm (1,2 GHz).
Modul DD (Date digitale) oferă transmisie de date sub formă de pachete folosind cadre Ethernet la 128 kbaud și utilizează o lățime de bandă de spectru de 125 kHz în banda de 23 cm (1,2 GHz). De fapt, modul de date permite transmiterea datelor prin rețele TCP/IP prin interfața radio D-STAR. Utilizarea acestui mod nu este foarte comună, el este suportat doar de echipamentele ICOM: transceiver ID-1 și modul repetor ID-RP2D. Conform Regulamentului radioamatorilor din Rusia, conectarea la rețelele publice este interzisă, acest canal nu poate fi utilizat pentru a oferi acces la resursele de internet. În același timp, reglementările nu interzic utilizarea tehnologiei pentru organizarea propriilor rețele private, precum, de exemplu, AMPRNet, în condițiile neutilizarii instrumentelor de criptare.
Este posibil să se utilizeze tehnologia D-STAR împreună cu infrastructura terestră - noduri de acces (asemănătoare cu stațiile de bază ale rețelelor celulare) și infrastructura de bază (servere care implementează anumite servicii, vezi Rețea de bază ). Toate acestea vă permit să transformați un simplu canal radio digital într-o rețea de radio amatori cu un set de servicii, cum ar fi apeluri selective folosind indicativul de apel al destinatarului apelului, ceea ce vă permite să comunicați cu corespondentul indiferent de locația acestuia, apeluri de grup (în aria de acoperire a nodului, sau distribuit - STARnet), apeluri generale prin servere de conferință (reflectori), integrare cu APRS și așa mai departe.
Fiecare nod de rețea este o stație de radio amator digitală staționară, căreia i se atribuie un indicativ de identificare corespunzător serviciului de comunicații radio amator. La fel ca orice post de radio amator, nodul constă dintr-un dispozitiv de alimentare cu antenă, un transceiver(e). modem(e) și un computer care acționează ca controler/gateway.
Noduri pe echipamente ICOMAlături de echipamente pentru utilizatorii finali (radio), ICOM produce și echipamente de infrastructură pentru noduri. În acest moment, acesta este complexul RP2C. Complexul este format dintr-un controler RP2C, un modul RP2V pentru a suporta modul DV în banda de 23 cm, un modul RP2D pentru a suporta modul DD, două module RP2L pentru a implementa un canal trunking între nodurile echipamentelor ICOM în banda de 10 GHz și RP2000V și modulele RP4000V pentru a accepta modul DV în intervale de 2 s, respectiv 70 cm. Utilizarea oricăror module, cu excepția RP2C, este opțională. RP2C are o interfață Ethernet pentru interacțiunea cu software-ul gateway.
Există dezvoltări de radio amatori ale modulelor repetitoare Homebrew care funcționează prin controlerul RP2C.
Construirea de noduri pe hardware-ul ICOM este destul de costisitoare. Practic, astfel de noduri sunt comune în Statele Unite, unde sunt desfășurate de cluburile de radio locale.
Noduri pe hardware HomebrewPrincipalul impuls pentru dezvoltarea infrastructurii D-STAR și creșterea popularității acestei tehnologii a fost dezvoltarea unei configurații de noduri pe echipamente radio amatori la prețuri reduse. Pentru a transmite un semnal radio pot fi folosite aproape orice transceiver care au o interfață pentru conectarea modemurilor de pachete 9600. Pe lângă transceiver, sunt necesare și modemuri GMSK ieftine și un computer pentru implementarea nodurilor.
Software-ul nodAlegerea software-ului nodului depinde în mare măsură de funcționalitatea necesară. Software-ul original pentru noduri bazate pe echipamente ICOM este software-ul gateway RS-RP2C. Acest software acceptă numai echipamente ICOM și implementează serviciul de terminare a traficului DD și rutare a apelurilor bazat pe tehnologia Trust Server. Funcționalitatea acestor gateway-uri este mult îmbunătățită de software terță parte, cum ar fi dplus sau ircddb-plugin. Există, de asemenea, o mulțime de alte software-uri terțe care implementează funcția de gateway, cum ar fi WinDV, G4KLX sau open_g2 de la KI4LKF.
Pentru a direcționa apelurile selective (când este indicat indicativul de apel al corespondentului destinatar), în prezent există trei tehnologii principale care ar trebui împărțite în două grupe: tehnologii care oferă doar schimb de date de înregistrare, în timp ce apelurile sunt direcționate direct între noduri și tehnologie cu comutare centralizată a apelurilor.
Trust ServerTrust Server este o tehnologie proprietară propusă de ICOM ca parte a software-ului RS-RP2C. Nodurile fac schimb de informații despre înregistrarea stațiilor situate în zona lor de acoperire folosind un protocol proprietar închis cu un server centralizat. Cea mai comună rețea a acestui standard este US Trust, care operează în principal în SUA și Japonia și constă din aproximativ 900 de noduri.
ircDDBircDDB este o tehnologie deschisă care implementează schimbul de informații de rutare folosind transportul pe protocolul irc . Tehnologia a fost creată de grupul de radioamatori din Berlin. ircDDB, spre deosebire de Trust Server, oferă schimb instantaneu de informații despre rute și poate fi utilizat pe noduri împreună cu Trust Server. Sistemul constă dintr-o rețea de servere irc conectate, pe un canal special irc al cărui nodurile transmit în mesaje private informații despre apelurile către roboții speciali ircDDB, care actualizează datele de rută în bazele lor de date și, în cazul modificării locației corespondentul, publică informații despre înregistrarea sa pentru noduri. Codurile sursă ale software-ului sunt publicate pe GitHub .
Pluginul ircDDB pentru noduri bazat pe software RS-RP2C permite coexistența simultană a nodurilor în rețele bazate pe tehnologia Trust Server cu ircDDB.
Rețeaua principală este ircDDB.net, conține aproximativ 1400 de noduri. Versiuni ușor modificate ale software-ului ircDDB sunt utilizate în rețelele ircDDB-Italia și D-STAR Rusia și CSI. Există, de asemenea, câteva exemple de testare ale ircDDB implementate în întreaga lume. ircDDB este cea mai complet suportată tehnologie de software-ul nod.
Sistem CCSCea mai tânără dintre tehnologiile prezentate. Creat de grupul de radioamatori din Hamburg. Diferă prin faptul că implementează comutarea centralizată a apelurilor prin propriile servere. Avantajul tehnologiei este cerințele extrem de scăzute pentru canalul de Internet din partea nodurilor, dezavantajul este fiabilitatea foarte scăzută a soluției și codul închis al părții server.
Software-ul standard CCS pentru noduri bazat pe software-ul RS-RP2C permite coexistența simultană a nodurilor în rețele bazate pe tehnologia Trust Server cu CCS. Acest lucru face imposibilă utilizarea ircDDB. În același timp, un software alternativ de la G4KLX numit ircDDBGateway permite operarea simultană a ircDDB și CCS.
În prezent, există trei protocoale principale pentru interacțiunea nodurilor cu serverele de conferințe: DPlus - dezvoltat de AA4RC, închis și strâns legat de rețeaua US Trust, DExtra dezvoltat de KI4LKF și DCS de DG1HT ca o încercare de îmbunătățire a DExtra. Din punctul de vedere al utilizatorului final, toate aceste protocoale oferă același serviciu, așa că nu este recomandabil să le comparați în cadrul acestui articol.
Deși tehnologia ircDDB și infrastructura ircDDB.net au fost proiectate parțial pentru a conecta rețele disparate bazate pe tehnologia Trust Server, există situații în care trebuie să implementați propria versiune personalizată a ircDDB. Sunt cunoscute cel puțin două astfel de proiecte - ircDDB-Italia și D-STAR Rusia & CSI. Pentru interacțiunea în rețea, acesta din urmă folosește propria soluție originală pe nodul RK3FWD, care asigură prezentarea și rutarea apelurilor între D-STAR Rusia & CIS și US Trust, ircDDB.net și CCS System.
Rețeaua CCS System are un gateway special DB0HAM care asigură interacțiunea nodurilor sistemului CCS cu rețeaua ircDDB.net.
În Germania, există mai multe gateway-uri experimentale cu rețele digitale bazate pe APCO P25 , DMR , NXDN și MOTOTRBO .
Gateway-urile sunt utilizate pe scară largă pentru a face schimb de apeluri între reflectoarele D-STAR și diverse rețele analogice de radio amatori, cum ar fi EchoLink și IRLP . Pentru astfel de gateway-uri, restricția privind accesul utilizatorilor numai prin intermediul programelor client de calculator este adesea aplicată, deoarece retransmiterea semnalului analogic către reflectoarele D-STAR degradează semnificativ calitatea sunetului și face complet imposibilă identificarea corespondentului care transmite din rețeaua analogică.
Versiunea actuală a D-STAR utilizează codecul de voce proprietar al DVSI AMBE ( brevet SUA 20 050 278 169 ). Deoarece radioamatorii au o tradiție îndelungată de îmbunătățire și experimentare cu propriile lor modele, restricțiile privind brevetele de codec le împiedică creativitatea. Criticii spun că implementarea codec-ului AMBE doar într-o soluție hardware (adică, pe un cip de circuit integrat) încetinește procesul inovator de a aduce D-STAR la viață. În același timp, criticii laudă deschiderea componentelor rămase ale tehnologiei D-STAR, care pot fi implementate în mod liber. Dacă s-ar folosi un codec open source care ar putea înlocui codecul AMBE, atunci aceasta ar rezolva multe probleme.
Specificațiile inițiale și echipamentele timpurii ale ICOM au folosit codecul G.723 . A trebuit abandonat ca parte a lucrării de aducere a standardului în benzile de 2 m și 70 cm, ceea ce a necesitat o reducere a benzii ocupate și o imunitate îmbunătățită la zgomot.
Avocatul Bruce Perens (K6BP), un avocat open source, a declarat că va explora și va implementa un codec alternativ în D-STAR. David Rowe (VK5DGR) și-a început dezvoltarea pentru a implementa o înlocuire de codec în conformitate cu cerințele licenței GPL. Codecul său este cunoscut sub numele de Codec2 .
În plus, AMBE nu transmite bine vorbirea oamenilor care fac mici pauze între cuvinte (aproape nimic nu se înțelege după vocoder).
În ciuda multor asigurări din partea lobby-ului Pro-D-STAR, deoarece standardul a fost dezvoltat de JARL, D-STAR nu ar trebui să fie utilizat numai în sistemele radio dezvoltate de ICOM. Termenul „D-STAR” nu va fi o marcă înregistrată (brand) și nu va fi proprietatea exclusivă a ICOM.
Semnalul D-STAR are proprietăți similare în comparație cu un semnal FM, dar aceste proprietăți sunt utilizate în moduri diferite. Deși calitatea semnalului FM se degradează treptat pe măsură ce utilizatorul se îndepărtează de sursa semnalului, D-STAR menține o calitate constantă a semnalului până la o anumită limită, dar apoi semnalul pur și simplu dispare. Această caracteristică este inerentă nu numai semnalului D-STAR, ci și oricărui alt sistem informatic digital, iar aceasta demonstrează pragul la care semnalul nu mai poate fi corectat.
D-STAR adaugă costuri suplimentare la utilizarea acestei tehnologii de către radioamatorii. Acest lucru se datorează parțial costului codec-ului de voce hardware AMBE și redevențelor aferente acestuia, precum și rambursării acelor costuri care au fost efectuate pentru cercetarea și dezvoltarea tehnologiei D-STAR, deoarece aceste costuri încă trebuie rambursate. Ca și în cazul oricărui alt produs de acest gen, mai multe echipamente D-STAR sunt vândute și unele dintre costurile de cercetare și dezvoltare vor scădea în timp. Echipamentele compatibile D-STAR sunt mai scumpe decât echipamentele similare de la alți producători de echipamente radio amatori. Începând cu T2 2013, prețul de vânzare cu amănuntul al radioului ICOM ID-31 este de 300 USD în SUA, iar ID-51 este de 630 USD.
Radioamatorii din practica lor au început deja să folosească un alt standard digital larg răspândit „Project 25” (P25) sau, cu alte cuvinte, „ APCO P25 ”. P25 a fost folosit de mult mai mult timp decât D-STAR și s-a dovedit bine în diverse servicii radio. Echipamentele acestui standard sunt produse de diverși producători, nu doar de ICOM. Singurul dezavantaj al lui P25 este că nu există încă echipamente radio de acest standard pentru utilizarea radio-amatorică și până acum este disponibil doar pentru uz comercial. Standardul P25 oferă capabilități similare cu cele oferite astăzi standardul D-STAR.
Standardul Yaesu C4FM introdus pe piață încă din 2013 de Yaesu poate deveni o adevărată alternativă de radio amator pentru D-STAR .
Lista de mai sus este departe de a fi completă. Prezintă principalii producători și cele mai cunoscute dispozitive.
Transceiver:
Echipament repetitor:
Transceiver:
Notă: Aceste transceiver nu au fost vândute în America de Nord. Transceiver-urile au fost prezentate ca produse OEM ale modelului ICOM ID-800H. Vânzarea acestor transceiver a fost organizată doar pe piața japoneză.
Accesorii pentru computer:
Primele experimente practice cu D-STAR în Rusia au fost făcute în T-HELPER din Moscova pe baza postului de radio colectiv RU3AWW în aprilie 2008. Indicativele de apel repetitoare RU3AWW au sunat la o frecvență de 434,80625 MHz +5.000. Prima comunicare radio D-STAR din Rusia a fost realizată pe 25 aprilie 2008 de un radioamator din Moscova - RA0ST / 3 (Igor Blinov) cu Portugalia - CT1FFU (Tony) [7] [8] .
În iulie 2012, pentru dezvoltarea tehnologiei în spațiul post-sovietic, un grup de inițiativă de radioamatori din Moscova și regiunea Moscovei a deschis un proiect [9] (acum în versiunea rusă - „D-STAR în rusă”, în versiunea în limba engleză - „D-STAR Russia & CIS”), ale cărei obiective sunt popularizarea comunicațiilor radio digitale vocale, împărtășirea cunoștințelor în limba rusă, crearea și menținerea propriei infrastructuri de rețea de bază. Pe parcursul anului, proiectul a mers nu numai dincolo de Moscova și regiunea Moscovei, ci și dincolo de Rusia. Nodul istoric cu indicativul de apel RU3AWW și-a încetat acum funcționarea.
| radio amator | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Activitate | |||||||
| radiosport |
| ||||||
| Reguli | |||||||
| Organizații | |||||||
| Moduri de comunicare |
| ||||||
| Tehnologie | |||||||
| cultură |
| ||||||