Digitale Funksysteme (D-STAR) in der Praxis. Renato Schlittler HB9BXQ Franz Koch HB9CCQ

Transkript

1 Digitale Funksysteme (D-STAR) in der Praxis Renato Schlittler HB9BXQ

2 Einleitung 2008: Eine grosse Schweizer Hochschule beschliesst den Ersatz ihres Funksystems. => GATT/WTO-Ausschreibung 2009: Nach diversen Abklärungen / Vorgaben wird ein digitales Funksystem beschafft. 2010: System wird getestet und in Betrieb genommen. 2 Outdoor Repeater; 3 In-house Repeater mehr als 155 Endgeräte 2

3 Vorgesehene Funkabdeckung 3

4 Beschafftes digitales Funksystem Icom Digital Advanced System (IDAS) Viel mehr Möglichkeiten (z.b. funktechnisches Zusammenschalten der grossen Standorte). Aufteilen/Entkoppeln der Benutzerkreise. Standortmeldungen der Sicherheitsleute (GPS). 4

5 Übergabe mit Problemerkennung 2011 Abschluss des Projektes und Übergabe in den operationellen Betrieb. Zuzug eines Funkamateurs zur besseren Problemerfassung / Analyse der Übertragungs- und Kommunikationsprobleme. Der Experte hatte leider auch keine Erfahrungen im Umgang mit digitalen Sprechfunksystemen. Er hatte aber die Möglichkeit, alle seine Kollegen einzubinden (z.b. durch ein D-Star System von ICOM) Vielen Dank an Euch! 5

6 Einige Beispiele von Problemen Unklare, nicht einschätzbare Übertragungsprobleme. Unzufriedene / nur teilweise zufriedene Benutzer. GPS-System wird von den Benutzer nicht akzeptiert. Alarmzentrale hat zu viel HF im Raum. 6

7 Problemlösung Erkennen / Erfassen der Aussetzer durch den Hersteller => Update der gesamten Software (Endgeräte wie Repeater). Änderungen in den Konfigurationen. Schulung der Benutzer im Umgang mit digitalen Funksystemen (einige Beispiele): Kein Rauschen mehr (beachten von Kanalbelegung). Anderes Verhalten bei schwachen Signalen. Längere Pausen bei einer Übergabe des Mikrophons. 7

8 Digitale Funksysteme (APCO P25 / DMR) APCO P25 Initialisiert durch Systeminkompatibilität bei den Sicherheitsbehörden in Nordamerika. FDMA / CQPSK Verfahren mit Fehlerkorrektur (12.5 khz). Bei Funkamateuren nicht weit verbreitet (Geräte teuer). DMR Gilt als professioneller Ersatz der analogen Funknetze. TDMA / CQPSK Verfahren mit Fehlerkorrektur (12.5 khz) Wird bei Funkamateuren (immer mehr) eingesetzt. 8

9 Digitale Funksysteme (IDAS) IDAS (kommerzielle Version des digitalen Funksystems von ICOM) NXDN Technologie von ICOM / Motorola FDMA System (6.25 khz) with AMBE+2 vocoder. forward error correction => Wird wohl heute eher durch DMR-Systeme abgelöst. 9

10 Digitale Funksysteme (D-STAR) D-STAR ( Amateur -Version des digitalen Funksystems von ICOM) Von japanischen Funkamateuren entwickelt (1999) Fehlerkorrektur nur im Header Voice-Coder nicht frei verfügbar Funkgeräte nur von einer Firma GMSK Verfahren mit 6.25 khz Bandbreite 10

11 D-STAR Betrieb Ziel: Erfahrungen sammeln! Auch Amateure sollten praktische Erfahrungen mit digitalen Modulationsarten machen können D-STAR ist de facto Amateurfunkstandard SWISS-ARTG Sektion Zürich HB9ZRH Standort mit grossem Einzugsbereich ICOM Repeater im 2m-Band professioneller Duplexer 11

12 D-STAR Betrieb 12

19 D-STAR Erfahrungen Erste Erfahrung: enttäuschende Leistung eigenartige Modulation verglichen mit analogen FM-Repeatern deutlich kleineres Einzugsgebiet Verwürfeln der Signale bis zur Unverständlichkeit Nachgurgeln totale Aussetzer Gesprächspartner verschwinden plötzlich 19

20 D-STAR Erfahrungen Verbesserungen in mehreren Schritten Störungen auf der RX-Frequenz behoben Einstrahlungen behoben (HF-Kabelzuführung verbessert, Ersatz HF-Kabel im Repeater) zusätzliche HF-Filter eingebaut, Neuabgleich Vorverstärker integriert, Verstärkung angepasst Verbesserungen bei der Routing-Software vorgenommen Repeater in eingenen Schrank verlegt Netzwerkkabel durch besser abgeschirmte (CAT7) ersetzt 20

21 D-STAR Erfahrungen 21

22 D-STAR Erfahrungen Der RX-VV wurde ins Gehäuse integriert. Der TX ist nun vom RX super entkoppelt. Das nicht abgeschirmte Ethernet Kabel zwischen RTX und Controller wurde durch ein CAT6 Kabel ersetzt. Das Controller Protokoll stürzt jetzt beim Auftasten nicht mehr ab. 22

23 D-STAR Erfahrungen 23

24 D-STAR Erfahrungen Was geblieben ist: eigenartige Modulation Verwürfeln der Signale bei schwachen RX-Signalen Einwegkommunikation Schlechtere und bessere Tage 24

25 D-STAR Erfahrungen D-STAR Betrieb aus Sicht Nutzer positiv Mehrwert Routing durch Zusammenschaltung von Repeatern mehr Betrieb verschiedene Endgeräte, auch via Internet Zusatzangebote (Datenübertragung, APRS, RATS) Monitoring über Internet (Direktverfolgung) 25

26 D-STAR Erfahrungen D-STAR Betrieb aus Sicht Nutzer negativ kompliziertere Bedienung der Geräte grössere Einlernphase Routing funktioniert nicht immer ohne Computer hängt man in der Luft verschiedene Systemwelten (..) rasche Systementwicklung kombiniert mit ungenügender oder verspäteter Information der Benutzer schwierige Fehlereingrenzung 26

27 D-STAR Praxis D-STAR Betriebsvarianten Normales QSO ohne Vernetzung (wie analog) Direktes Kontaktieren von Gesprächspartnern (Callsign Routing) Verbinden mit Gesprächsgruppen (Reflektoren) Abläufe in den verschiedenen Systemen verschieden! 27

28 D-STAR Praxis Systemwelt 1: US-TRUST Ur-System für ICOM-Repeater Nur rudimentäres Routing möglich Lange Synchronisationsphasen (bis 15 Minuten) Heute keine grosse Bedeutung mehr D-Plus (Routing/Linking von Repeatern und Reflektoren im US-Trust) 28

29 D-STAR Praxis Systemwelt 2: ircddb Open D-STAR Network Neue Kommunikationsplattform zum Austausch von Routing-Informationen zwischen D-STAR Gateways Eigener Trust-Server für Europa mit Gate zu USA (Die Amerikaner wollten zu viele Daten) Auch nicht ICOM-Komponenten können eingebunden werden Verbessertes und schnelleres Routing 29

30 D-STAR Praxis Systemwelt 2: ircddb Callsign Routing (allgemeiner Anruf) UR (Your Call): CQCQCQ RPT1 (Repeater 1): HB9ZRH C RPT2 (Repeater 2): HB9ZRH G MY (My Call): HB9BXQ 30

31 D-STAR Praxis Systemwelt 2: ircddb Callsign Routing (gezielter Anruf) UR (Your Call): HB9DRX RPT1 (Repeater 1): HB9ZRH C RPT2 (Repeater 2): HB9ZRH G MY (My Call): HB9BXQ 31

32 D-STAR Praxis Systemwelt 2: ircddb) Verbindungsaufbau Reflektor (Linking) UR (Your Call): REF006CL RPT1 (Repeater 1): HB9ZRH C RPT2 (Repeater 2): HB9ZRH G MY (My Call): HB9BXQ 32

33 D-STAR Praxis Systemwelt 2: ircddb Einstellung während QSO UR (Your Call): CQCQCQ RPT1 (Repeater 1): HB9ZRH C RPT2 (Repeater 2): HB9ZRH G MY (My Call): HB9BXQ 33

34 D-STAR Praxis Systemwelt 2: ircddb Verbindungsabbau Reflektor (Trennen) UR (Your Call): REF006CU (alternativ U) RPT1 (Repeater 1): HB9ZRH C RPT2 (Repeater 2): HB9ZRH G MY (My Call): HB9BXQ 34

35 D-STAR Praxis Systemwelt 2: ircddb Repeater Statusabfrage UR (Your Call): HB9ZRHI 35

36 D-STAR Praxis Systemwelt 2: ircddb Repeater Echobefehl UR (Your Call): HB9ZRHE 36

37 D-STAR Praxis Systemwelt 2: ircddb Läuft grundsätzlich stabil, funktioniert zuverlässig Einige Probleme mit Simultan-Routing Umständliche Rufzeicheneingabe resp. aufwändige Programmierung der Geräte Schlechte Bedienbarkeit im Betrieb Hilfreich: Monitoring im Internet 37

38 D-STAR Praxis Systemwelt 3: DCS/CCS DCS (Digital Call Server) CCS (Call Connection Server) Routingbefehle ausschliesslich mit DTMF Ziel: bessere Bedienbarkeit 38

39 D-STAR Praxis Systemwelt 3: DCS/CCS Allgemeiner Anruf über Repeater: UR (Your Call): CQCQCQ RPT1 (Repeater 1): HB9ZRH C RPT2 (Repeater 2): HB9ZRH G MY (My Call): HB9BXQ 39

40 D-STAR Praxis Systemwelt 3: DCS/CCS Callsign Routing (gezielter Anruf) DTMF-Folge des Gesprächpartners eingeben Verbindung trennen mit DTMF- A UR (Your Call): CQCQCQ RPT1 (Repeater 1): HB9ZRH C RPT2 (Repeater 2): HB9ZRH G MY (My Call): HB9BXQ 40

41 D-STAR Praxis Systemwelt 3: DCS/CCS Callsign Routing (gezielter Anruf) Nachteil des Systems: DTMF-Codes sind oft unauffindbar, Rufzeichen wären besser zu merken! Hilfreich: (CCS System -> USER Register) Hier findet man die DTMF-Folgen seines Gesprächpartners oder kann für sich selber eine Tonfolge registrieren 41

42 D-STAR Praxis Systemwelt 3: DCS/CCS Gesprächsgruppen (Reflektoren) Verschiedene DCS-Server, nach Ländern aufgeteilt Ein DCS hat verschiedene Module (Gesprächsgruppen) DCS001 steht für DL, DCS003 steht für HB9 DCS003B steht für Gruppe Schweiz Deutsch Die DTMF-Tonfolge setzt sich aus der Server-Nummer und der Nummer des Moduls (A-Z) zusammen 42

43 D-STAR Praxis Systemwelt 3: DCS/CCS Verbindungsaufbau Reflektor (Linking) DTMF-Gruppennummer des Reflektors eingeben Verbindung trennen mit DTMF- # UR (Your Call): CQCQCQ RPT1 (Repeater 1): HB9ZRH C RPT2 (Repeater 2): HB9ZRH G MY (My Call): HB9BXQ 43

44 D-STAR Praxis Systemwelt 3: DCS/CCS Gesprächsgruppen (Reflektoren) Hilfreich: Hier findet man alle Informationen über die verschiedenen Reflektoren. -> USER: Wer war wo zuletzt qrv? -> REPEATER: Welche Repeater sind aktuell verlinkt? -> GROUP INFO: Welche Gesprächsgruppen gibt es? 44

45 D-STAR Praxis Systemwelt 3: DCS/CCS Repeater Statusabfrage Statusabfrage mit DTMF- 0 45

46 D-STAR Praxis Fazit Herstellung von Netzverbindungen ist in der Praxis nicht so einfach und braucht Hintergrundwissen Jedes System hat Vor- und Nachteile In der Praxis funktionieren die Verbindungen nicht immer 100%-ig, häufig werden Einwegverbindungen festgestellt Reflektoren bringen viel Funkbetrieb, was je nach Situation positiv oder negativ sein kann 46

47 Demonstration einiger Geräte

48 Demonstration einiger Geräte DV-Dongle blau Direktes Sprechen via Internet (benötigt Computer) 48

49 Demonstration einiger Geräte DV-Dongle rot Betrieb als lokaler Hotspot Anbindung mit Computer ans Internet Benötigt zusätzlich ein D-STAR Funkgerät 49

50 Demonstration einiger Geräte DV-RPTR Version 1 Platine für den Zugang zum D-STAR Netzwerk Betrieb als Dongle, Hotspot oder Vollduplex-Relais Anschluss von Funkgeräten mit 9k6-Anschluss 50

51 Demonstration einiger Geräte DV-RPTR Version 2 Netzwerkanschluss Funktioniert auch ohne PC Mogliche Betriebsarten: Dongle Modus (direktes Sprechen via Internet) Hotspot (Anschluss eines 9k6-Funkgeräts) DV-Transceiver (z.b. mobil im Auto mit 9k6-Funkgerät) Repeater 51

52 Demonstration einiger Geräte DV-RPTR Version 3 Funktionalität grundsätzlich wie DV-RPTR Version 2 Volle DCS- und CCS-Funktionalität Farbiges TFT Display Nach dem Vortrag als Bausatz erhältlich! 52

53 Abschluss Vielen Dank für die Aufmerksamkeit! 53