DPRS.pdf

(19064 KB) Pobierz
D-STAR
Informacje ogólne
D-STAR,
czyli
Digital Smart Technology for Amateur Radio
jest to standard komunikacji
cyfrowej dla radioamatorów opublikowany w 2001 r. po trzech latach badań prowadzonych
przez JARL (Japan
Amateur Radio League).
Badania finansowane były przez rząd
japoński.. Jako pierwszy w badaniach i testach brała udział japońska firma ICOM, ona teŜ
pierwsza wypuściła na rynek radiotelefony z D-STAR.
D-STAR jest protokołem otwartym, udostępnionym przez JARL do róŜnych
implementacji.
Od 2001 r. system jest cały czas rozwijany, a największą popularność zdobył w Japonii,
oraz Ameryce Północnej (Kanada i USA). W USA i Kanadzie funkcjonują juŜ dziesiątki
amatorskich przemienników, znajdziemy teŜ sporo grup zainteresowanych działaniem i
rozwijaniem łączności cyfrowej. Producenci przez wiele lat od rozpoczęcia produkcji
zaopatrywali w sprzęt praktycznie tylko i wyłącznie wspomniane kraje, a w Europie sprzęt
jest dostępny u dystrybutorów od niedawna. Sytuację komplikuje nieco fakt,
Ŝe
w tym
momencie (połowa 2007r.) sprzęt produkuje tylko ICOM, a inne firmy oczekują na jednolity
standard cyfrowego przekazu fonii w kanałach radiowych. Jednak prawdopodobnie zacznie
przybywać dostawców, poniewaŜ pojawiły się pierwsze sygnały, iŜ Kenwood zacznie
produkcję radiotelefonów z D-STAR, co zapewne spowoduje spadek cen, większą
dostępność, a co za tym idzie popularność.
Struktura i działanie
Zasada działania całego systemu jest podobna do łączności FM. Zakodowany cyfrowo
dźwięk jest transmitowany w konwencjonalnym kanale simpleksowym, moŜe być takŜe
przekazywany przez przemienniki. D-STAR nie jest kompatybilny z FM, a w odbiorniku
słychać jedynie szum. Radiotelefony zapewniają konwencjonalną łączność FM, przez dodanie
konwencjonalnego odbiornika i nadajnika FM. Dodatkowymi atutami podczas stosowania
łączności w systemie D-STAR, jest to
Ŝe
wraz sygnałem głosu moŜemy przesyłać dane (np. z
GPS i wykorzystanie w systemie współpracującym z
APRS),
oraz to
Ŝe
kanał zajmuje
naprawdę bardzo mało miejsca (zaledwie 6kHz). Dodatkowym atutem jest łatwość połączenia
całego systemu z wykorzystaniem Internetu.
Jak widzimy na rysunku powyŜej cały system składa się z podobnych elementów jak
konwencjonalna sieć FM. Jedyna róŜnica to tzw. stacje Backbone, które moŜemy porównać
do łączy między przemiennikami. Oczywiście przedstawiony schemat pokazuje nam idealny
układ, w którym D-STAR stanowi rozwiniętą na duŜym obszarze sieć powiązaną ze sobą
linkami radiowymi, lub za pomocą sieci Internet. Z takim układem nie mamy do czynienia
nawet w klasycznej sieci przemienników amatorskich FM w SP, a nawet w Europie.
W naszym przypadku do rozwaŜenia zostaje jeden przemiennik wraz z jego
uŜytkownikami. Jako przykład mamy przemiennik pracujący w paśmie 23 cm (1200MHz),
ale producenci przygotowali pełną gamę urządzeń na 145MHz, 430, oraz łącza Backbone'owe
na 10GHz. W razie potrzeby łącza mikrofalowe, moŜemy zastąpić siecią IP (np. jeśli zasięg
takiego łącza będzie zbyt mały).
Cały system bez zmian w swojej strukturze, moŜe słuŜyć do przesyłu dźwięku i danych. W
pasmach 145, oraz 430MHz maksymalna prędkość wynosi 1200baudów. W paśmie
1200MHz prędkość ta wzrasta znacząco i wynosi 128kb/s. Przy linkach backbone'owych
transfer między stacjami wynosi 10Mb/s w pełnym dupleksie.
Podobnie jak przy łącznościach FM, D-STAR umoŜliwia realizowanie połączeń z
wykorzystaniem protokołu
VOIP
(czyli
Echolink, IRLP, eQSO
itp.).
W D-STAR rozróŜniamy dwa sposoby komunikacji:
•
•
DV - Digital Voice
DD - Digital Data
DV, czyli cyfrowy dźwięk zakodowany voicecoderem
AMBE (2020)
z prędkością
2,4Kbps, ale po dodaniu korekcji błędów (FEC) osiąga przepływność 3,6Kbps.
Dodatkowo w kanale wraz z cyfrowym dźwiękiem moŜemy przesyłać dane o prędkości do
1,2Kbps. Całkowita przepływność w kanale wynosi, więc 4,8Kbps. Stosowana modulacja to
GMSK. Zajmowane pasmo 6kHz, a przełączanie między nadajnikiem a odbiornikiem wynosi
mniej niŜ 100ms. Stosowane metody pracy: pół-dupleks, oraz simpleks.
Spectrum Analyzer
25
Ref Level :
0.0 dBm
dB / Div :
10.0 dB
0
-10
-20
-30
-40
M1: -49.11 dBm @ 439.8 MHz M2: -69.45 dBm @ 439.793 MHzM3: -67.65 dBm @ 439.807 MHz
dBm
-50
-60
-70
-80
-90
M2
M1
M3
-100
439.7900 439.7925 439.7950 439.7975 439.8000 439.8025 439.8050 439.8075 439.8100 439.8125
CF: 439.8 MHz
RBW: 100 Hz
Std:
Min Sweep Time: 1.00 Milli Sec
Date: 05/16/2007
Model: S332D
Frequency (439.7875 - 439.8125 MHz)
SPAN: 0.025 MHz
Attenuation: 31 dB
VBW: 30 Hz
Detection: Pos. Peak
Time: 10:53:10
Serial #: 00607024
Spectrum Analyzer
12.5
Ref Level :
0.0 dBm
dB / Div :
10.0 dB
0
-10
-20
-30
-40
M1: -38.23 dBm @ 439.8 MHz M2: -73.59 dBm @ 439.795 MHzM3: -70.52 dBm @ 439.805 MHz
dBm
-50
-60
-70
-80
-90
M2
M1
M3
-100
439.7900 439.7925 439.7950 439.7975 439.8000 439.8025 439.8050 439.8075 439.8100 439.8125
CF: 439.8 MHz
RBW: 100 Hz
Std:
Min Sweep Time: 1.00 Milli Sec
Date: 05/16/2007
Model: S332D
Frequency (439.7875 - 439.8125 MHz)
SPAN: 0.025 MHz
Attenuation: 31 dB
VBW: 30 Hz
Detection: Pos. Peak
Time: 10:54:51
Serial #: 00607024
Spectrum Analyzer
DSTAR
Ref Level :
0.0 dBm
dB / Div :
10.0 dB
0
-10
-20
-30
-40
M1: -55.70 dBm @ 439.8 MHz M2: -88.38 dBm @ 439.797 MHzM3: -88.44 dBm @ 439.804 MHz
dBm
-50
-60
-70
-80
-90
M2
M1
M3
-100
439.7900 439.7925 439.7950 439.7975 439.8000 439.8025 439.8050 439.8075 439.8100 439.8125
CF: 439.8 MHz
RBW: 100 Hz
Std:
Min Sweep Time: 1.00 Milli Sec
Date: 05/16/2007
Model: S332D
Frequency (439.7875 - 439.8125 MHz)
SPAN: 0.025 MHz
Attenuation: 31 dB
VBW: 30 Hz
Detection: Pos. Peak
Time: 10:57:10
Serial #: 00607024
DD, czyli dane cyfrowe mają zastosowanie w pasmach wyŜszych (od 1,2GHz).
Maksymalna przepływność wynosi 128Kbps, przy zajmowanym kanale o szerokości 150kHz.
Stosowany rodzaj modulacji jak dla DV. Czas przełączania się między TX/RX mniej niŜ
50ms, a stosowany rodzaj pracy to simpleks.
Dodatkowym rodzajem pracy stosowanym w D-STAR, to praca jako linki danych między
stacjami węzłowymi
(Backbone communication).
Przesyłany jest cyfrowy dźwięk, dane, oraz
sygnalizacja potrzebna do pracy miedzy przemiennikami. Stosowana praca full-dupleks,
modulacja GMSK o przepływności maksymalnej 10Mbps i zajmująca kanał o szerokości
10,5MHz. Przy tej szerokości kanału stosowane pasmo to 10GHz. W tym typie transmisji
uŜywana jest metoda przesyłania danych według protokołu
ATM
z multiplexingiem.
Struktura ramki
Struktura ramki DV
NAGŁÓWEK RADIOWY
IDENTYFIKACJA
Znak repeatera
docelowego
(8 bajtów)
Znak repeatera
wyjściowego
(8bajtów
)
Twój znak 1
(8bajtów)
Twój znak 2
(4 bajty)
Znak repeatera
uczestniczacego w
komunikacji (8bajtów)
DANE
Znacznik 3
(1 bajt)
CRC-CCITT
suma kontrolna
nagłówka radiowego
(2 bajty)
Ramka z dzwiękiem
(72 bajty)
Ramka z danymi
(24 bajty)
Ramka z dzwiękiem
(72 bajty)
Ramka z danymi
(24 bajty)
PUSTA
Ramka z dzwiękiem
(72 bajty)
Ramka z danymi
(24 bajty)
Struktura ramki DD
NAGŁÓWEK RADIOWY
IDENTYFIKACJA
Znak repeatera
docelowego
(8 bajtów)
Znak repeatera
wyjściowego
(8bajtów
)
Twój znak 1
(8bajtów)
Twój znak 2
(4 bajty)
Znak repeatera
uczestniczacego w
komunikacji (8bajtów)
(1) Bity synchronizacji
- standardowe bity synchronizacji (dla GMSK 1010, dla QPSK
1001). Transmisja od lewej do prawej.
(2) Synchronizacja ramki
- 15 bitów wzorca (111011001010000). Transmisja od lewej do
prawej.
(3) Znacznik 1-
(8 bit) 5 bitów
MSB,
oraz 3 bity separacji (LSB).
•
•
•
•
•
•
Bity synchronizacji
(64 bit)
Bity synchronizacji
(64 bit)
Synchronizacja ramki
(15 bit)
Synchronizacja ramki
(15 bit)
bit 7 (MSB) - rozróŜnienie pomiędzy transmisją głosu i danych. "1"wskazuje
transmisję danych, "0" transmisję głosu.
bit 6 - identyfikuje transmisję bezpośrednią między terminalami, bądź przez
przemiennik ("1" dla przemiennika, "0" transmisja bezpośrednia).
bit 5 - rozpoznaje czy transmisja jest przerywana czy nie ("1" przerwanie, "0" bez
przerwania).
bit 4 - identyfikuje sygnał kontrolny danych ("1" wskazuje sygnał kontrolny, "0"
wskazuje regularny sygnał danych z zawartym sygnałem głosowym).
bit 3 - sygnał pierwszeństwa w sytuacji awaryjnej. "1" wskazuje sygnał priorytetowy
(pilny), "0" transmisja o normalnym priorytecie..
bity 2,1,0 -
Znacznik 1
(1 bajt)
Znacznik 1
(1 bajt)
Znacznik 2
(1 bajt)
Znacznik 2
(1 bajt)
DANE
NAGŁÓWEK MAC
SA
(6 bajtów)
DA
(bajtów)
TYP
(2bajty)
Znacznik 3
(1 bajt)
CRC-CCITT
suma kontrolna
nagłówka radiowego
(2 bajty)
E_len
(2 bajty)
Dane
(46-1500 bajtów)
FCS
CRC suma kontrolna
danych
(4bajty)

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin