Arigenova D-Star

Cosa si intende per ‘D-STAR’?
D-STAR è l'acronimo di “Digital Smart Technology for Amateur Radio”, il protocollo di comunicazione digitale standard ‘aperto’ realizzato dalla JARL.
Per capire le caratteristiche e la potenzialità del sistema è indispensabile comprendere dei concetti basilari:
Cosa si intende per “protocollo”?
Non è altro che una convenzione standardizzata che controlla ed abilita la connessione e la successiva comunicazione con relativo trasferimento di dati fra due stazioni terminali. Ne consegue che approntando degli apparati compatibili si potrà accedere al mondo del D-Star*.
Similarmente a quanto succede per i cellulari l’accesso non avviene da stazione ignota, ma da una stazione, la quale con il proprio ID, segnalerà la sua presenza in rete..
Quale tipo di comunicazione?
Avvengono fra le singole stazioni (in diretta) oppure fra queste ed il ripetitore.
Ovviamente il “gateway” (connette il controller ad altri gateways tramite link RF o Internet) pertinente a ciascun ripetitore permette di agganciarsi ad un altro ripetitore.
Questo potrà agganciarsi ad un altro ripetitore alla frequenza di 1.2 GHz oppure sui 10 GHz con la possibilità di realizzare una dorsale con infinite diramazioni.
Un esempio per comprendere le potenzialità del sistema: dove termina la copertura dell’ultimo ripetitore questo agganciandosi tramite Internet potrà comunicare con un altro in Australia e continuare così il percorso sino alla stazione indirizzata.
Il sistema supporta due tipi di flusso dati:
DIGITAL VOICE ovvero la voce digitalizzata (DV) che potrà essere trasmessa in VHF, UHF e dati sugli 1.2 GHz fra le stazioni ed il ripetitore alla velocità di 3600 bps con correzione di errore e di un contemporaneo flusso dati alla velocità di 1200 bps.
DIGITAL DATA STREAM (DD) - che comprende solo questi, avviene alla frequenza di 1.2 GHz alla velocità di 128 kbps.

Architettura

La nostra precedente installazione D-star si basava su un setup fornito dalla ICOM , quindi il classico controller ID-RP2C e un ripetitore UHF ID-RP400V e di un server.
Dopo la distruzione di quest’ultimo dovuta ad un temporale e con l’avvento di nuove e meno costose tecnologie scoperte soprattutto da quella branchia di radioamatori che fà sperimentazione su queste apparecchiature, abbiamo deciso di optare per un nuovo, più semplice ed economico setup.

Il nuovo sistema è composto da 2 Motorola UHF, da una scheda gmsk DVRPTR V2 per la codifica e la decodifica del protocollo d-star e da una Raspberry che sotto la piattaforma Linux di distribuzione Raspbian, ha lo scopo di funzionare come controller, gateway e server di rete; naturalmente è compresa tutta la parte RF di filtro duplexer e antenna.
Il sistema è dislocato sul Monte Fasce 44°24'66"N - 09°02'24"E locatore JN44MJ

Frequenza : 430.450 Mhz con shift + 5.00 Mhz
UR : CQCQCQ
RPT1 : IR1UHC B (in totale 8 caratteri)
RPT2 : IR1UHC G (in totale 8 caratteri)
MY : (il proprio nominativo)

Per ogni comunicazione che ritenete opportuno fare sul nostro ponte scrivete a ir1uhc@yahoo.it
IZ1MLT (responsabile sezione D-Star)

Si ringrazia IK1XCU Carlo per essersi prodigato a dare il via alla realizzazione di questo progetto ed averlo sviluppato, a IK1INW Carlo per la traduzione di "Primi Passi" IW1RHC(Marco) IK1BXN(Giorgio) IZ1HIQ(Alessandro) IW1GAP(Andrea) per l'importante collaborazione durante il periodo in cui l’unico modo per poter realizzare il D-Star, era quello di utilizzare i ripetitori prodotti dalla ICOM.

Il D-PRS (Digital Positioning Radio System) è semplicemente come l'APRS (Automatic Position Reporting System) ma in modalita DD cioè digital dati.
Tutti i dati di posizione vengono trasmessi sulla frequenza di qualsiasi ripetitore D-Star con gateway il quale una volta ricevuti i dati di posizione e msg, lo instrada via internet alla rete mondiale APRS.

Configurazione DPRS IC-2820 per IR1UHC
Piccola nota per i possessori di IC-2820: l'antenna GPS non é impermeabile, ma per ottenere il ”FIX“ é obbligatorio che stia all'esterno, quindi bisogna prestare la massima attenzione a non bagnarla.
"MENU" - "SET MODE"- "GPS" su "ON"
"MENU" - "DV-SET MODE" - "DV DATA TX" su "AUTO"
"MENU" - "DV GPS " -" GPS SENTENCE" - "RMC" e "GGA" su "ON"
"MENU" - "DV GPS"- "GPS TX" su "GPS-A"
"MENU" - "DV GPS" - "GPS AUTO TX" - 30 minuti (stazione base); 5 minuti (stazione mobile). Nota: se il ripetitore è linkato con un reflector o una conferenza si consiglia l'impostazione su "OFF". In questo modo i dati di posizione vengono inviati solo quando si trasmette. Si evita così di intasare il traffico fonia digitale.
"MENU" - "GPS-A SET MODE" - "UNPROTO ADRESS" su "API282,DSTAR*" (senza le virgolette)
"MENU" - "GPS-A SET MODE" - "GPS- A SYMBOL" : scegliere il simbolo fra car, home, ecc.
"MENU" - "GPS A SET MODE" - "COMMENT": qualsiasi messaggio, (es: Op. Carlo Genova)
Setting ripetitore
"FUNCTION" (2 volte) - "CS"
Your: CQCQCQ
Rpt1: IR1UHC B
Rpt2: IR1UHC G
My: Il vostro call

Configurazione DPRS IC-E92D per IR1UHC
"MENU" - "DV SET MODE" - "GPS TX MODE" - "ON"
"MENU" - "DV SET MODE" - "GPS TX MODE" - "GPS" - "RMC" e "GGA" su "ON"
"MENU" - "DV SET MODE" - "DV DATA TX" su "AUTO"
"MENU" - "DV SET MODE" - "GPS TX MODE" - "GPS-A" - "UNPROTO ADD" - " API92,DSTAR*" (senza le virgolette)
"MENU" - "DV SET MODE" - "GPS TX MODE" - "GPS-A" - "GPS-A SYMBOL" (scegliere il simbolo)
"MENU" - "DV SET MODE" - "GPS TX MODE" - "GPS-A" - "COMMENT" (inserire il commento)
"MENU" - "DV SET MODE" - "GPS AUTO TX" - 30 minuti (stazione base); 5 minuti (stazione mobile). Nota: se il ripetitore è linkato con un reflector od una conferenza si consiglia l'impostazione su "OFF". In questo modo i dati di posizione vengono inviati solo quando si trasmette. Si evita così di intasare il traffico fonia digitale.
Setting ripetitore
"MENU"- "CALL SIGN"
Your: CQCQCQ
Rpt1: IR1UHC B
Rpt2: IR1UHC G
My: Il vostro call
Questo tipo di configurazione richiede microfono esterno Icom HM-175GPS

Nei menù della radio, qualunque essa sia troveremo dei campi da riempire per il normale utilizzo della stessa, non mi dilungherò sulla configurazione ma sui comandi da dare per operare al meglio sui ripetitori Dstar.

I campi che ci interessano maggiormente sono quattro
UR:
RPT1:
RPT2:
MY:
Questi campi ci permettono di compiere operazioni sul ponte come ad esempio il collegamento con un altro ponte oppure la disconnessione, il routing verso un nominativo etc.. Vi propongo degli esempi per comprendere meglio:

Supponiamo che il ponte in questo caso IR1UHC modulo B (UHF) sia connesso alla rete dei reflector o xreflector in questo caso su XRF055A, sentirete se presente il traffico nazionale, ma in questo momento non vi interessa ascoltare tutta l' Italia, volete parlare tranquillamente con un altro corrispondente di Genova.
In questo caso l' unico comando che dovete dare è quello della disconnessione (UNLINKED),
entrate nel menù e nel campo UR: inserire sette spazi e come ottavo carattere U (_______U) per comodità ho rappresentato gli spazi con il carattere underscore,
dopodiche premete il PTT e subito dopo udirete il messaggio vocale del ponte che riporterà UNLINKED,
per completare la procedura rimettete nel campo UR:CQCQCQ fine,
ora potete parlare con il vostro corrispondente locale senza essere ascoltati dal resto della rete.
In questa condizione il ponte funzionerà solo per il traffico locale nell' area di Genova.

Esempio due, il ponte è stato lasciato volutamente disconnesso dalla rete dei reflector o xreflector e voi volete connetterlo per parlare con altri corrispondenti oppure con un vostro amico all' estero.
Nel caso vogliate ascoltare il traffico nazionale potete inserire nel campo UR:XRF055A,
premete il PTT ed il ponte se il collegamento va a buon fine risponderà LINKED TO XRF055A,
dopodiche reinserite nuovamente CQCQCQ nel campo UR: ed effettuate la chiamata generale.
Il nominativo del ponte o reflector che volete linkare deve essere quello corretto, non basta sapere il nome del ponte ma occorre conoscere anche il modulo di uscita RF del ponte.
Nel caso di XREFLECTOR il modulo di uscita sarà sempre "A" questo perchè gli XREF sono ponti VIRTUALI di GROOMING cioè raccolgono il traffico di diversi ponti locali per poi ritrasmetterlo in rete.


Esempio, vogliamo connettere il ponte del Piemonte IR1CJ dobbiamo sapere su che moduli trasmette, questo lo possiamo scoprire utilizzando questo link:
http://status.ircddb.net/cgi-bin/ircddb-gwst Cliccate sulla bandierina che vi interessa e scegliete il ponte, cliccando su RPT otterrete le informazioni necessarie.

Come potete vedere dalla grafica il ripetitore IR1CJ trasmette in rf su tre moduli, uno a 1285Mhz uno in 430Mhz e uno a 144Mhz rispettivamente A,B,C, tutto questo per sapere quali moduli sono attivi.
Abbiamo scoperto che IR1CJ ha tre moduli attivi quindi noi scegliamo di uscire su quel ponte sul modulo UHF a 430Mhz come facciamo, torniamo al passo precedente nel campo UR: dobbiamo inserire sempre 8 spazi UR:IR1CJ_BL le prime cinque lettere identificano il ponte IR1CJ la sesta uno spazio vuoto, la settima il modulo di uscita B (430Mhz) e l' ottava L per linkare, colpo di PTT e se tutto funziona Sentiremo o vedremo a display "LINKED TO IR1CJ" a seguire ricordate di rimettere nel campo UR:CQCQCQ.

1° DISCONNETTERE IL PONTE DALLA RETE
2° CONNETTERLO DOVE SI PREFERISCE
3° REINSERIRE CQCQCQ

Questo procedimento è valido per connettere qualsiasi ponte vogliate se per caso un ponte non fosse inserito nel database scrivete una mail a ir1uhc@yahoo.it e verificheremo la possibilità di inserirlo nel database dei ponti.
Altra informazione sempre sulla pagina segnalata la possibilità di vedere lo stato del ponte, su IRC se il pallino è verde il ponte è collegato alla rete mondiale se rosso disconnesso, questo vuole solo dire che il ponte è isolato dalla rete, potrebbe funzionare solo la parte RF localmente.

CHIAMATE IN CALL ROUTING

Esiste la possibilità di parlare su un ponte senza disconnettere il nostro dalla rete dei XREF.
Esempio: vogliamo effettuare una chiamata e quindi parlare con dei nostri amici in Canada, sempre nel campo UR: possiamo inserire /VA3YYZB ricordate sempre 8 caratteri, in questo caso potete premere il PTT e parlare, il ponte locale rimarrà sempre connesso o disconnesso dalla rete ma voi avete la possibilità di uscire su VA3YYZ modulo B quindi UHF ed effettuare la chiamata generale lasciando sempre nel campo UR:/VA3YYZB
Abbiamo la possibilità di parlare direttamente con un corrispondente lasciando il ponte LINKATO alla rete dei REF o XREF, per fare ciò inseriamo nel campo UR: il nominativo del corrispondente, il funzionamento ricorda quello delle chiamate selettive.
UR:IK1XXX
RPT1:IR1UHC B
RPT2:IR1UHC G
MY:IK1YYY
Ovviamente il corrispondente avrà come impostazioni:
UR:IK1YYY
RPT1:IR1UHC B (se si trova sotto il nostro ponte, in alternativa i dati del suo ponte)
RPT2:IR1UHC G (se si trova sotto il nostro ponte, in alternativa i dati del suo ponte)
MY:IK1XXX
In questa condizione potete parlare tra voi due senza essere ascoltati dal traffico sulla rete, attenzione perchè sarete ascoltati da chi vi riceve in diretta via RF.
Se volete trasmettere i vostri dati GPS attraverso un Gateway mentre state semplicemente in ascolto, togliete il CQCQCQ nel campo UR, potete impostare qualsiasi altra cosa
es:UR: DPRSTX .
In questo modo verrà comunque attivato il gateway ma nessuno stream verrà fatto passare sull'X-Reflector eventualmente collegato.
Se non siete abbastanza veloci a modificare il campo UR della vostra radio, registratevi due memorie, una con UR: CQCQCQ ed una con UR: DPRSTX
Se state effettuando un QSO via reflector attendete sempre (almeno) 4 secondi tra un passaggio ed un altro per permettere al reflector di forwardare tutti gli stream ai vari gateway e di fare entrare eventuali bussate.
Ricordatevi che alcuni reflector hanno anche gateway interconnessi ad Echolink; per permetter loro di trasmettere è necessario attendere circa 5 secondi.
Se state effettuando un QSO via reflector date sempre il cambio in maniera precisa ad uno degli interlocutori.
Nel caso in cui non riprenda, riprendete voi e passate a qualcun altro.
Se state effettuando un QSO su un reflector ed ascoltate una bussata, non fate finta di nulla ma dite "ho ascoltato la bussata, ecc."
Altrimenti parlate tramite CallSign routing oppure su un altro modulo del reflector se siete più di due e non volete essere disturbati.
Se state effettuando un QSO con un collega che transita sullo stesso vostro ripetitore ma volete comunque permettere ad altri di ascoltarvi, sempre che il vostro gateway sia collegato ad un reflector, chiedetevi l'un l'altro se avete le corrette impostazioni per transitare via reflector (RPT2: con G e UR: CQCQCQ)
Se pensate di fare un QSO point-to-point (uno ad uno) con un collega e nessuno dei due transita tramite HotSpot, utilizzate il Callsign Routing
Se state effettuando un QSO su un ripetitore, con un collega che transita sullo stesso ripetitore e non desiderate altri interlocutori, togliete le impostazioni del RPT2.

COSA SONO LE STANZE "STN000" ovvero STARnet
Vi sono alcuni concetti chiave da assimilare, insieme alla terminologia che conviene usare quando si pensa a questa rete di servers StarNet.
Innanzitutto non esiste il concetto di link fisico; bensì si parla di sottoscrizione ad un gruppo di QSO.
Pertanto STN100 (come adesso anche STN022) sono due "gruppi" (nel senso del termine, consentono di raggruppare gli OM che sottoscrivono il gruppo stesso) a cui i vari OM possono sottoscrivere.
STN100 e STN022 sono stanze che abbiamo creato per i qso locali in Liguria, la STN027 è per i qso locali del piemonte, per le altre regioni vi rimando alla ricerca in rete delle varie STARnet.
Innanzitutto la rete StarNet poggia saldamente sul network di call routing ircDDB; non può esistere se non esistesse ircDDB, dal momento che i meccanismi per cui la voce viaggia tra i vari partecipanti e' basata sul call routing.
Per chi aveva iniziato a fare esperimenti di call routing sia attraverso la rete ufficiale mondiale, oppure attraverso il server di test italiano, si sarà reso conto che il tipo di traffico era di tipo punto-a-punto, ovvero uno-a-uno. In realtà con un minimo di estensione del concetto ad un'area affollata in un dato ripetitore, si poteva fare del traffico in parte uno-a-molti, ma bisognava settare bene le proprie radio per fare ciò.
Quello che mancava era la possibilità di sfruttare il call routing per permettere QSO di tipo uno-a-molti, ovvero come avviene via reflector.
Attraverso il reflector viene stabilito un link (non una connessione fisica come su EchoLink o altri sistemi VoIP) grazie al quale il reflector stesso e' in grado di smistare tanti flussi UDP verso tutti i gateways e Dongles che desiderano partecipare al QSO.
Non vi e' nessun tipo di routing e tutto il traffico che transita sul reflector giunge ai vari nodi linkati in quel momento inclusi i beacon APRS e tutto il resto, creando sopratutto in momenti di intenso traffico problemi al transito del normale traffico DV.
Mediante StarNet non esiste link tra un gateway e un altro (a meno che uno non lo realizzi volutamente, ovviamente) pertanto il fatto che tutti i gateways coinvolti nel traffico di gruppo possano ricevere il segnale DV dipende proprio dal routing dei pacchetti verso i sottoscrittori.
In questo modo passa solo il traffico che deve passare quando si e' deciso di parlare nell'ambito del gruppo.
Chiariamo ulteriormente questo aspetto e vediamo quali sono gli elementi di questa rete.
Il sottoscrittore ad un gruppo e' un OM che opera via D-Star con il proprio apparato e che si appoggia ad un nodo che lavora in rete ircDDB.
Pertanto, purtroppo, i vari HotSpot/Dongles che non usino ircDDB non potranno essere considerati dei punti di accesso per la rete StarNet.
Questo e' un concetto da afferrare e tenere sempre a mente.
Nel momento che un OM, operante su un nodo compatibile e attivo su ircDDB, setta il proprio campo UR=STN100 (oppure UR=STN022) invia in rete una duplice informazione:
che intende sottoscrivere il gruppo in questione e che intenderà riceverne il traffico mediante il nodo da cui ha fatto partire il pacchetto.
Dal momento che si sta operando in call routing, la rete memorizzerà questa informazione.
Supponendo che altri 9 OM, dai loro rispettivi nodi ircDDB di appoggio, decidessero di sottoscrivere lo stesso gruppo (o gli stessi gruppi, si puo' essere sottoscrittori di piu' gruppi alla volta, ovviamente attenzione a non andare in confusione dopo ;-)), la stessa informazione verrebbe registrata in rete ircDDB.
A questo punto appena uno dei 10 OM parla, tutti gli altri sentiranno il traffico, senza che nessuno dei 10 gateways di appoggio sia linkato tra di loro e tantomeno ad un reflector.
Se uno dei 10 OM dovesse spostarsi su un altro gateway (sempre di tipo irccDDB) automaticamente porterebbe con se la sua registrazione al gruppo, solo che l'audio verrebbe stavolta dirottato sul nuovo ripetitore di appoggio.
Pertanto, questo e' importante da afferrare, la sottoscrizione ad un gruppo viaggia con l'utente non con il gateway di appoggio; ogni volta che l'OM si sposta e si registra sul nuovo gateway (inviando la portante) il QSO relativo al gruppo lo seguirà.
Tutto questo pone l'accento come sempre al buon senso, in quanto bisognerà evitare di far giungere una marea di QSO improvvisi sui vari gateways man mano che si viaggia.
Il buon senso deve sempre farla da padrone in questi casi.
Ogni gruppo StarNet ha un suo timeout per cui se un utente non trasmette verso il gruppo (ovvero deve avere UR=STN100 o UR=STN022) per un certo tempo (al momento settato su trenta minuti), la sua sottoscrizione decade automaticamente.
Inoltre, volendo annullare temporaneamente la sottoscrizione al gruppo, bastera' inviare il comando UR con la T finale dopo il nome del gruppo, pertanto UR=STN100_T oppure UR=STN022_T.
Ovviamente fintanto che la sottoscrizione ad un gruppo permane, il modulo del ripetitore a cui l'utente era attestato continuerà a mandare traffico inerente il QSO di gruppo.
Pertanto sopratutto nel caso di gateways trafficati, ogni volta che si abbandona il QSO sarebbe buona norma togliere la propria sottoscrizione, in modo che eventuali altri QSO di gruppo non vengano irradiati anche dal ponte in oggetto. In effetti a descriverlo può sembrare una cosa difficile e complicata, ma una volta visto e' più semplice di quanto non si pensi.
Si sottoscrive un gruppo di QSO instradato, dal quel momento si continua a ricevere tale traffico fintanto che vi sara' il QSO e la sottoscrizione sara' mantenuta attiva; chiaramente sul ponte si sentira' anche tutto il traffico proveniente da altri utenti locali o via reflector qualora il ponte fosse linkato ad uno.
E' consigliabile fare questi tipi di QSO di gruppo su un modulo del ripetitore non linkati a nulla, per evitare di arrecare disturbo ed essere a su volta disturbati, visto che i flussi verranno sempre gestiti uno alla volta lato radio.

MONITORARE IL TRAFFICO SULLA RETE IRCDDB
Potete monitorare il traffico sulla rete IRCDDB su questo link http://live2.ircddb.net:8080/ircddblive.html
La dashboard è aggiornata in tempo reale.

Come vedete riporta info su CALL; UR(destinazione); RPT1; RPT2; DEST; ORARI; ED ALTRO.
alle ore 10:38:01 potete notare che IZ6OUF è nella STARnet STN066 in QSO con IZ6FGP oppure
alle ore 10:38:16 IZ8QUR entra su IR8AW modulo B per uscire su IR8UAN modulo B senza disconnettere il ponte locale.
Alle ore 10:38:04 VK3CE ha effettuato un RELINK del ponte VK3RCE modulo B sulla rete dei XREFLECTOR in questo caso XRF005BL quindi modulo B

LA DASHBOARD LOCALE
Per quanto riguarda il monitoraggio del traffico locale sul nostro ponte IR1UHC o su altri ponti sono state create e gestite localmente delle webpage chiamate appunto DASHBOARD dove possiamo visualizzare il traffico in tempo reale e dove attualmente e linkato il ponte