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Les caractéristiques de D-STAR

(Leçon 2)

 

Mise en situation

Comme pour n’importe quel autre système de communication, la méconnaissance ou l’approximation terminologique peut ouvrir la porte à la confusion. C'est pour cela que cette leçon est consacrée à la révision des plus importants concepts et termes utilisés lorsqu’il est question de D-STAR. S’attarder à bien saisir et interpréter les termes propres à D-STAR et leur signification n’est certes pas une perte de temps pour quiconque veut connaître en profondeur ce nouveau système numérique de communication.

 

Résumé

 

Au cours de cette leçon, l'étudiant est confronté à la terminologie et à la définition du  système D-STAR. Les différents types de communications de D-STAR - voix et données - sont présentés et comparés. L’étudiant/radioamateur est mis au courant des règles qui imposent des limites aux fréquences utilisables par D-STAR. Finalement, il est fait mention des idées fausses que nous pourrions avoir sur l’utilisation de D-STAR.

 

 

Les différents modes communicationnels de D-STAR

Le système  D-STAR permet d’envoyer et de recevoir des signaux numériques tant vocaux que sous forme de données, mais le travail s’accomplit de deux manières différentes : en modes voix/données (DV) et haute vitesse (DD) pour les données (data) seulement.  Pour l'utilisateur du système, les données et la voix sont tributaires de leur vitesse propre et gérées différemment. Mais dans les faits, sur l'air, l’un et l’autre voyagent par paquets (Packets).

Certains d’entre vous êtes sûrement familiers avec le protocole de Packet Radio AX-25 qui contrôle l'échange des données entre TNCs (Terminal Node Controllers) ou encore avec celui d’Ethernet utilisé en informatique. Le protocole D-STAR utilise largement les techniques du « Packet ».

 

Voix et données numériques à basse vitesse (DV)

 

Les systèmes de téléphone portable et VOIP (Voice Over Internet Protocol) tel que Skype, doivent convertir le message vocal en un flux de données numériques avant d’être  envoyé. Le type de numérisation utilisé doit être le même tant chez celui qui envoie le message que chez celui qui le reçoit. En conséquence, le procédé de conversion doit être identique. Ce procédé pour D-STAR est le codec 2020 de AMBE (Advanced Multiple Band Encoding).

AMBE peut numériser la voix à des vitesses différentes. Le système D-STAR fonctionne à 2.4k à la seconde (bps), une vitesse qui constitue un bon compromis entre l'intelligibilité et la rapidité de transmission du message, compte tenu des exigences des liens radios. De plus, AMBE fait accompagner le message vocal de l’information requise pour permettre au codec, à la réception, de corriger les erreurs qui auraient pu se produire durant la transmission. Ainsi, la rapidité nécessaire à la transmission simultanée de la voix et de l’information de correction est de 3.6k bps.

Avec  la voix numérisée, le mode DV de D-STAR peut aussi transmettre des données numériques 8 bits à 1.2k bps. Lors du processus, les données ne sont modifiées d’aucune façon. Au total, c’est à 4,8k bps que le mode DV opère.

Les radios qui émettent et/ou reçoivent la voix et les données selon le mode DV doivent être équipés d’une connection/interface RS-232 ou USB 1.1 comme le montre le tableau 2-1. Le tableau 2.1 illustre aussi les connections en mode DD (digital data).

Puisque le mode DV de D-STAR traite le numérique sans aucune modification, il appartient aux équipements et aux programmes utilisés de conserver le message intact. Par exemple, si un système est occupé et ne peut recevoir de données, il doit pouvoir avertir celui qui émet de suspendre l’émission pour ensuite, quand il le peut à nouveau, signaler qu’il est prêt à reprendre la réception. On appelle ce processus « le contrôle du flux ». D-STAR permet aux deux parties, émettrice et réceptrice, de contrôler le flux d’informations au moyen de caractères numériques spéciaux.

dstar_2.png

 

 

Tableau 1.1

Le tableau 2.1 illustre quelques différences importantes entre le mode DV de D-STAR et le Packet Radio. Le Packet Radio ne peut transmettre ou recevoir de signaux vocaux sous aucune forme. À grande vitesse il peut atteindre 9600 bps. Cependant, la bande passante de D-STAR est beaucoup plus étroite que celle du Packet Radio en MF (modulation de fréquence). À cause de cette bande passante étroite, la réglementation de la FCC (Federal Communications Commission) permet la transmission de signaux D-STAR DV sur les bandes VHF et UHF.

 

 

Tableau 2.1 Comparaison entre les modes D-STAR DV et Radio en paquets

 

 

D-STAR  DV

AX-25 Packet

Voix Codec

2400 bps AMBE

néant

Données (Data)

1200 bps AMBE

1200 - 9600 bps

Données format

8-bit ASCII

7-bit ASCII

Données interface

RS-232 ou USB 1.0

RS-232

Largeur de bande

6.25 kHz

25 kHz

Fréquences

Bandes VHF/UHF

Bandes VHF/UHF

 

 

 

Données grande vitesse (DD)

 

On nomme DD le mode de transmission de données grande vitesse de D-STAR. Dans ce mode, l’envoi d’un signal vocal non numérisé séparément au préalable, n’est pas possible du fait que les packets sont entièrement dédiés aux données numériques. Les packets sont envoyés sur l’air à un taux de données brutes de 128 k bps.  Mais comme cela inclut « l'en-tête », les retards entre paquets et autres informations de contrôle, le débit net des données est un peu inférieur. Comme avec le mode DV, les données sont transmises intégralement. Le radio qui fonctionne en mode DD le peut aussi en mode DV.

Les utilisateurs communiquent en mode DD au moyen d’une interface Ethernet et d’un connecteur modulaire RJ-45. (Voir tableau 2-1).  Le mode d’interface DD s’adapte tout naturellement à l'équipement informatique comme le ferait une connexion habituelle de réseau. Plus précisément, l'interface du mode DD est un pont Ethernet entre deux réseaux dont les adresses sont fixes. Ceci permet au navigateur Web et autres logiciels Internet de fonctionner normalement, comme s’ils étaient raccordés au réseau informatique régulier.

Le débit net des données en mode DD est avantageusement comparable à celui d’un réseau Internet à haute vitesse. La transmission vocale en mode DD est possible en numérisant la voix séparément avant de procéder à l’émission. Du fait que le mode DD traite la voix numérisée comme des données, n'importe quel codec peut être utilisé. Un mode de média adapté à Internet devrait fonctionner avec D-STAR.

 

Tableau 2.2 Comparaison entre modes DD et Packet Radio

 

 

D-STAR DD

Packet Radio AX.25

Données format

8-bit ASCII

7-bit ASCII

Données vitesse

128k bps (brut)

1200 – 9600 bps

Largeur de bande

130 kHz

25 kHz

Données Interface

Ethernet Bridge

RS-232

Fréquences

902 MHz et plus

VHF/UHF

 

Le mode DD dépasse en vitesse le Packet Radio de façon marquée, mais en utilisant une bande passante considérablement plus large. En raison de cette dernière considération, la règlementation de la FCC restreint les signaux de données à grande vitesse, comme ceux de D-STAR DD, aux bandes de 902 MHz ou plus.

 

 

La dorsale (backbone) D-STAR

 

La force cachée de D-STAR réside dans son système de dorsales qui lui permet de relier les répéteurs entre eux. Les connexions de la dorsale peuvent être faite à n'importe quelle combinaison d’Internet (une connection à large bande passante est requise cependant) ou de liaisons radio.

Les utilisateurs n'utilisent pas la dorsale (backbone) D-STAR directement. Seules les passerelles (gateways) de répéteur le peuvent en recourant au mode de transfert asynchrone ATM (Asynchronous Transfer Mode).

La dorsale peut transporter des données au rythme de 10 Mbps dans la bande de 10GHz, (3cm), selon la connexion disponible. Si le lien radio par dorsale est utilisé, la largeur de la bande passante  pourrait devoir atteindre 10.5 MHz.  En conséquence,  ce type de lien exigeant est confiné à la bande micro-ondes amateur. Icom fabrique régulièrement des systèmes de liaison micro-ondes pouvant aller jusqu’à 10.7GHz.

 

Ce que D-STAR n'est pas

 

Il est important aussi d’être conscient de ce que D-STAR ne peut faire en raison de restrictions tant techniques que normatives.

 

Téléphone mobile

D-STAR utilise beaucoup de technologies qui proviennent ou semblent provenir de la  radiotéléphonie mobile ou d’Internet. Mais, sachons-le, D-STAR ne peut servir de téléphone cellulaire ou de système Internet pour amateurs. Ce qu’il faut retenir, c’est que D-STAR est publique et qu’il peut être utilisé et contrôlé uniquement par celui qui est muni d’une radio D-STAR.

Le média à débit continu (streaming) qu’est D-STAR est soumis aux limites imposées par sa propre technologie. Celui qui veut regarder une vidéo ou télécharger de la musique via D-STAR DD, risque fort d’être déçu. D-STAR réponds aux besoins raisonnables des radioamateurs, mais il ne saurait se substituer aux connections large bande exigées  par l’Internet.

Le but de D-STAR est de fournir aux amateurs la possibilité d’exercer son art à la faveur  du numérique qu’il utilisera pour soutenir le radioamateurisme et encouragez le développement de nouvelles applications.

 

Contenu Commercial

Les radioamateurs, en utilisant le mode DD de D-STAR, peuvent certainement se connecter à Internet  pour le courriel, utiliser des serveurs FTP (File Transfert Protocol), et ainsi de suite. Néanmoins, le règlement contre l'utilisation de la radio amateur à des fins commerciales s’applique ici comme ailleurs. Cela signifie que les utilisateurs et les propriétaires du système D-STAR doivent être attentifs à ne pas enfreindre ce règlement sur Internet ou autrement.

 

Claude VE2LCF

Sites visités

http://www.jonrichardson.co.uk/stash/D-Star_G1_Gateway_Course/Lesson%202.pdf
http://www.gpsinformation.org/dale/nmea.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/Asynchronous_Transfer_Mode
http://fr.wikipedia.org/wiki/Packet_radio


Date de création : 21/09/2011 @ 01:09
Dernière modification : 23/09/2011 @ 21:47
Catégorie : - Cour D-STAR
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