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Cours D-STAR : Révision finale

 

(Leçon 10)

 

 Mise en situation

Nous voilà parvenu à la fin de notre parcours. J’espère que le chemin ne vous a pas paru trop long ni trop ardu. Je reconnais avec vous que pénétrer dans la « plomberie » de D-STAR demande une certaine dose de détermination et, en comprendre raisonnablement le fonctionnement,  de nombreuses heures de lecture et de réflexion. Pourtant vu de l’extérieur, le système D-STAR ne nous apparaît pas si compliqué.

En guise de mise en situation, je vous offre les deux tableaux ci-dessous. Souvent on dit qu’une image vaut mille mots. Ce dicton est d’autant plus vrai lorsque l’on veut avoir une représentation claire et globale d’un concept ou d’un système. C’est le présent cas.

Si nous devions appliquer le tableau 1 à la localisation du répéteur VE2RMF à Québec, l’ensemble des amateurs de la grande région de Québec se situerait dans région 3 (area), puisque c’est dans cette région que se trouve la passerelle de la zone, VE2RMF_G.  Les amateurs des autres régions de la zone auront besoin d’un répéteur local et d’un lien micro-ondes pour joindre le répéteur/ passerelle situé dans la région 3. Le tableau 2 nous propose des situations plus complexes dans lesquelles Internet est mis à contribution. Voici un petit exercice intéressant.  Essayer de vous imaginer être l’amateur de la région 3 (eg. Québec) qui veut appeler son ami de la région 6 (eg. Montréal ou un autre endroit éloigné).  Au moyen du tableau 2 ci-dessous et un peu d’imagination vous verrez bien comment programmer votre radio !

 

Imprégnez-vous de ces deux tableaux. Ils vous révèlent la structure du réseau D-STAR.

1final.png

 

Tableau 1

2final.png

 

Tableau 2

 

 

 

Résumé

 

Cette dixième leçon résume succinctement les points d’intérêts les plus saillants des leçons 1 à 9.

 

 

 

 

 

Leçon 1 – Introduction

(cliquez pour aller directement à la leçon)

 

  • D-STAR est une norme de communications publique dont le propriétaire est JARL.
  • D-STAR est un système ouvert – tout équipement se conformant aux normes peut être utilisé dans le système.
  • Outre le simplex, D-STAR a recours à un système tripartite de communication numérique : le lien radio–répéteur -radio, le lien par micro-ondes entre répéteurs et l’interface répéteur – passerelle (gateway).
  • D-STAR spécifie le type de « codec » nécessaire à la numérisation des signaux analogiques.
  • Les données numériques sont transmises par le système D-STAR sans modification.
  • L’interface « passerelle D-STAR » peut être utilisée en conjoncture avec les liaisons radio et/ou Internet.

 

 


 

 

 

Leçon 2 – Les caractéristiques de D-STAR

(cliquez pour aller directement à la leçon)

 

  • Avec la technologie D-STAR, les données et la voix sont traitées de façon différente, bien que  sur l’air ils « voyagent » tous les deux en « packets ».
  • Le mode DV de D-STAR combine la voix numérisée et les données numériques.
  • D-STAR numérise la voix en utilisant le codec AMBE 2020. AMBE signifie Advanced Multiple Band Encoding, et 2020, le modèle utilisé par D-STAR.
  • D-STAR utilise AMBE à 2.4k bits par seconde (bps). Ce qui constitue un compromis acceptable entre l’intelligibilité et la vitesse à laquelle les données sont soumises durant la liaison radio.
  • AMBE ajoute, aux données vocales transmises, les renseignements  nécessaires pour que le codec, au moment de la réception, puisse assurer la correction des erreurs produites durant la transmission.
  • En mode DV, D-STAR transmet les données numériques 8 bits à 1200 bps. Il utilise une interface  RS-232 ou USB 1.1.
  • Les modes DV et DD de D-STAR exigent de l’émetteur et du récepteur de contrôler le flux transmis au moyen de signes numérisés spéciaux. On appelle ce procédé : contrôle du flux par logiciel (software flow control).
  • La largeur de bande et les règlements affectant le débit des données permettent à D-STAR de transmettre des signaux DV sur toute bande VHF ou UHF.
  • On appelle DD le mode de transmission des données grande vitesse de D-STAR. Dans ce mode, le  signal vocal est éliminé et les packets sont consacrés entièrement aux données numériques.
  • L’interface des données en mode DD est assurée, entre deux adresses de réseau fixes, par un pont Ethernet et une prise RJ-45 standard.
  • Le débit net des données en mode DD est comparable ou mieux à celui d’une connexion Internet à grande vitesse.
  • Les règlements du FCC restreignent les signaux des données transmis à grande vitesse, comme ceux de D-STAR en mode DD, aux bandes de fréquences égales ou supérieures à 902 MHz.
  • Les passerelles (gateways) communiquent entre elles au moyen de la dorsale (backbone) D-STAR en mode de transfert asynchrone (ATM) à une fréquence pouvant atteindre 10 Mbps.

 

 


 

 

 

Leçon 3 – les principes de base du protocole D-STAR

(cliquez pour aller directement à la leçon)

 

  • Les packets D-STAR se composent d’un segment « entête » et d’un segment « données ». Les segments « données » sont parfois appelés « payloads ».
  • L’ « entête » contient les informations sur le packet dont le récepteur (receiver) a besoin pour traiter les « données ». En bref, cela veut dire agir sur les packets des données ou simplement les diriger vers un autre récepteur ailleurs dans le système.
  • L’entête et d’autres renseignements ajoutés à l’ensemble des données originales forment le « packet overhead ». Il est préférable et plus efficace d’inclure le maximum de données  dans chaque packet.
  • En parlant de « overhead » on fait allusion au temps qu’il faut à un récepteur pour accepter et traiter un packet. D-STAR  n’est pas responsable du protocole à cet effet.
  • D-Star encapsule les données formatées selon les protocoles AMBE et Ethernet.
  • Le segment « entête » est le même tant pour les packets DV que pour les packets DD.
  • Les cadres de synchronisation sont des « lignes repaires) constituées de bits que le récepteur peut utiliser pour déterminer sans ambiguïté le début d’un packet.
  • Les bits des « control flags »  sont utilisés pour gérer le traitement du packet.
  • Les champs d’identification (identification fields) contiennent les renseignements sur l’origine et la destination du packet et des données qu’il transporte.
  • Les codes de détection d’erreur tels les « checksums » sont utilisés pour découvrir les erreurs de transmission. Les checksums ne font qu’indiquer au récepteur (receiver) que les données sont endommagées, mais pas comment les dommages se sont produits. D-STAR utilise un checksum pour protéger les données de l’entête. Le packet DD contient son propre checksum comme partie intégrantes des données utiles (payload) de Ethernet.
  • Les codes de correction d’erreurs contiennent les informations à propos des données utiles (payload data). Du fait que les codes sont envoyés avec les données pour permettre la correction au récepteur, on les appelle codes FEC  (Forward Error Correcting). Les codes FEC contiennent assez d’informations supplémentaires pour permettre au récepteur de réparer la plupart des dommages. D-STAR fournit les codes FEC avec les données vocales numérisée dans AMBE 2020.
  • Les données numérisées envoyées par packets DV ne sont pas protégées.

 

 


 

 

Leçon 4 – Fonctionnement réseau de D-STAR

(cliquez pour aller directement à la leçon)

 

 

  • Chaque packet D-STAR peut intégrer jusqu’à quatre différents types d’indicatif d’appel. Ils sont comme suit :

 

1. Own Call Sign – l’indicatif d’appel de l’utilisateur effectuant l’appel. Il se réfère à « my call sign »

2. Counterpart Call Sign – l’indicatif d’appel de la station que l’utilisateur désire contacter ou avec laquelle il entretient une conversation. Il se réfère à « ur call sign ou your call sign»

3. Sender Repeater Call Sign – l’indicatif d’appel du répéteur et du module spécifique (A-D) utilisé par l’intermédiaire duquel l’utilisateur désire communiquer. Il se réfère à « repeater 1 »

4. Receiver Repeater Call Sign – l’indicatif d’appel du répéteur et du module spécifique (A-D) utilisé au moyen duquel l’utilisateur répond. Il se réfère à « repeater 2 »

 

  • Toutes les transmissions D-STAR sans lien Internet sont publiques et peuvent être écoutées par quiconque est à l’écoute, tout comme avec un répéteur analogique. Il n’y a pas de conversations privées sur le réseau de D-STAR.
  • Les indicatifs d’appel des utilisateurs ou des répéteurs de  D- STAR peuvent contenir jusqu’à 8 caractères.
  • Si la séquence « CQCQCQ » est présente dans l’indicatif d’appel de la contrepartie (Ur Call), cela indique que la station appelante veut parler à n’importe quelle station.
  • Les suffixes sont séparés de l’appel par des espaces et doivent occuper la 8ème position de l’indicatif d’appel.
  • Chaque répéteur D-STAR peut contenir jusqu’à quatre modules chargés de traiter la voix ou les données. Chacun est identifié par une lettre : A, B, C ou D. En ajoutant la lettre identificatrice à la suite de l’indicatif d’appel du répéteur, les packets sont envoyés seulement vers ce module.
  • Les modules des répéteurs D-STAR peuvent être reliés jusque dans les zones.
  • La passerelle (gateway)  D-STAR sert à connecter Internet à un répéteur D-STAR.
  • Une zone D-STAR se compose de tous les modules de répéteur qui partagent une passerelle commune.
  • Le caractère  « / » ajouté devant un indicatif d’appel de répéteur indique que le message contenu dans le paquet doit être envoyé à tous les répéteurs de la zone comme membres de celle-ci.
  • Le fait d’ajouter un « G » à un indicatif d’appel de répéteur indique que la communication doit être dirigé vers la passerelle du répéteur.
  • Le registre D-STAR consiste en une base de données des indicatifs d’appel des utilisateurs enregistrés sur le réseau D-STAR par les opérateurs du système de répéteurs. Chaque passerelle D-STAR détient une copie de cette base de données laquelle est maintenue à niveau plusieurs fois par jour par plusieurs serveurs (trust servers) D-STAR positionnés autour du monde.
  • Chaque fois qu’un utilisateur inscrit utilise D-STAR, la localisation de l’utilisateur est actualisée dans le registre principal. Ce dernier est disponible pour toutes les passerelles.

 

 


 

 

Leçon 5 - Les radios D-STAR

(cliquez pour aller directement à la leçon)

 

  • Pour déterminer le meilleur radio (transcepteur), considérant une application particulière,  il faut se poser les questions suivantes :

 

1. Le mode DD (données grande vitesse) est-il nécessaire? Si c'est le cas, le seul radio fonctionnant en mode DD est le ID-1.

2. Les bandes VHF et UHF sont-elles nécessaires ?

3. Faut-il beaucoup de puissance ?

4. Si des données doivent être transmises, quelle est l’interface de votre ordinateur ?

 

  • Les points techniques importants à se souvenir au moment d’acheter ou de choisir un radio D-STAR sont comme suit :

 

1. Les données en mode DD peuvent être envoyées sur les bandes au-dessus 70 centimètres seulement.

2. La correction d'erreurs pour les données  transmises en mode DV est tributaire du programme de transmission des données utilisé.

3. Les interfaces RS-232 pour les données D-STAR ne sont pas équipées du dispositif nécessaire au contrôle du flux de données, tel que RTS ou CTS.

4. Un radio émettant avec plus de puissance produira un signal plus fort et moins sujet aux erreurs lors de la transmission des données.

5. Si des données doivent être transmises pendant qu’il y a mouvement (voiture en marche) émettre à plus haute fréquence limitera les possibilités d’erreurs de transmission, améliorant ainsi la vitesse nette de l’envoi.

 

  • Les radios D-STAR ont tous de légères différences au niveau de la présentation ou encore de l’ordre à suivre pour la mise en opération. Mais fondamentalement, ils ont besoin et utilisent tous les mêmes informations.
  • Plusieurs mémoires sont disponibles pour MY CALL si le radio (transcepteur) est partagé par plus d’un opérateur ou si vous opérez fréquemment loin de la maison ou sous l’indicatif d’un club.
  • Les radios (transcepteurs) D-STAR peuvent profiter des informations contenues dans chaque packet pour activer des fonctions dépendantes des données.

 

1. AUTO REPLY (auto réponse) - lit automatiquement tous les appels reçus et règle le radio pour répondre correctement sans obligation d’utiliser un indicatif d'appel.

2. BREAK IN (interruption) - permet de vous joindre à une conversation si les stations utilisent CALL SIGN SQUELCH.

3. CALL SIGN SQUELCH (sourdine) – réduit le récepteur au silence à moins que les packets destinés à MY CALL SIGN soient reçus.

4. EMR (Electro Magnetic Radiation) - permet le plein audio chaque fois qu'un appel EMR (urgence) est entendu.

5. RX CALL SIGN AUTO WRITE (auto inscription de l’indicatif d’appel) - conserve temporairement l’indicatif d'appel de la station appelante.

6. RPT CALL SIGN AUTO WRITE - conserve temporairement l’indicatif d'appel du répondeur utilisé par la station appelante.

 

  • Le squelch des radios numériques ne fonctionne pas de la même façon que celui des radios analogiques. Au lieu "d'ouvrir" pour faire entendre le bruit de fond ou son non-modulé, le squelch choisit entre le DCS (Digitally Coded Squelch), le CSS (Call Sign Squelch) et aucun bruit.
  • D-STAR accepte l'échange de messages texte courts, semblables à ceux de Internet Messaging (IM) ou de Short Messaging Service (SMS) d’un téléphone mobile.
  • La transmission de données à faible vitesse en mode PTT ne s’effectue pas tant que l’interrupteur est fermé sur le radio ou à la prise microphone.  Pendant que le PTT est fermé, le radio transmet toutes les données qu’il reçoit. En mode AUTO, les données sont transmises aussitôt qu’elles parviennent à l’interface.

 

 


 

 

 

Leçon 6 - L'utilisation locale de D-STAR

(cliquez pour aller directement à la leçon)

 

  • Vous n’avez pas à entrer votre indicatif d’appel pour recevoir les packets D-STAR. Dès que vous syntonisez la fréquence d’une station active, vous pouvez entendre toutes les conversations qui s’y déroulent.
  • Un radio D-STAR demeure silencieux jusqu'à ce que des packets D-STAR soient reçus avec suffisamment de force pour permettre le décodage et produire un signal audio.
  • Quand le CSS est ouvert et q’un indicatif d’appel se présente, le radio demeure silencieux jusqu'à ce que les packets D-STAR contenant l’indicatif d'appel indiqué soient reçus.
  • Toutes les informations numérisées sont traitées par D-STAR comme un simple texte.
  • Pour faire un appel généralisé, non dirigé vers une station spécifique, utilisez la séquence "CQCQCQ".
  • Les indicatifs d’appel présents dans les packets D-STAR peuvent être conservés automatiquement.
  • D-Star utilise la fonction EMR pour alerter toutes les stations environnantes d’une situation d'urgence. (Cette fonction dépend du bit 3 de l’octet (byte) de l’indicateur de contrôle (flag) 1 de l’entête du packet D-STAR).
  • Un message peut être envoyé vers une station spécifique à partir de l’indicatif d'appel conservé dans l’espace appartenant à la contrepartie (Ur Call).
  • Pour utiliser un répéteur D-STAR, vous devez conserver l’indicatif d’appel dans l'espace (field) réservé à l’indicatif d’appel du répéteur de l’expéditeur.
  • Dans une zone D-STAR, un appel ou une transmission peuvent être retransmis à la zone entière en ajoutant une barre oblique « / » devant l’indicatif d’appel du répéteur.

 

 


 

 

 

Leçon 7 - Utilisation de la passerelle D-STAR

(cliquez pour aller directement à la leçon)

 

  • La passerelle (gateway) D-STAR n'est pas une chose vraiment tangible. Il faut plutôt l’assimiler à une connexion. La passerelle est le logiciel  qui établit et gère la connexion entre un ordinateur et le contrôleur d'un répéteur D-STAR
  • La passerelle D-STAR envoie des signaux (numérisés) à d’autres répéteurs seulement  quand elle reçoit un packet D-STAR lui indiquant de le faire.
  • Le seul moment où vous entendrez un signal venant d'une autre zone sera lorsque la station génératrice du signal « demandera » à la passerelle d'envoyer le message à votre répéteur local où au répéteur de votre zone.
  • Les paquets D-STAR non retransmis à d'autres répéteurs ne sont pas traités par le répéteur et ne parviendront nulle part.
  • Le fait d'ajouter un "G" aux lettres d’appel d’un répéteur « avise » le répéteur d’envoyer le message via la passerelle.
  • Le "G" doit être placé dans le 8ème espace de l’indicatif d’appel.
  • Le répéteur D-STAR peut accepter jusqu'à quatre modules radio. Chaque module est désigné par une des quatre lettres suivantes : A, B, C, ou D.
  • Si vous ne spécifiez pas le module, le contrôleur, par défaut,  retransmettra le message sur la même bande.
  • Si le module spécifié fonctionne sur une bande différente de celle utilisée pour l’envoi, il y aura automatiquement trans-bande (cross-band).
  • Si vous choisissez d’indiquer un module en particulier, la station que vous appelez devra être à l’écoute sur la bande utilisée par le module.

 

 


 

Leçon 8 - Le répéteur D-STAR

(cliquez pour aller directement à la leçon)

 

  • Au minimum, un répéteur doit posséder un contrôleur et au moins un module.
  • Un répéteur muni d'un contrôleur, d’un module et d’un lien micro-ondes peut fournir tous les services propres à la zone.
  • Chaque répéteur doit avoir un indicatif d’appel qui lui est propre tel l’indicatif d’appel d’un club par exemple.
  • Un contrôleur de répéteur ID-RP2C est exigé pour chaque répéteur D-STAR. Un module ne peut fonctionner sans contrôleur.
  • Les modules du répéteur D-STAR ont les mêmes fonctions que celles d’un émetteur-récepteur d’un système de répéteurs analogique.
  • Une connexion d'antenne séparée est exigée pour chaque module.
  • Les modules traitent seulement les signaux numériques D-STAR. Un signal analogique ne sera ni démodulé, ni retransmis par un module D-STAR.
  • Chaque module est raccordé au contrôleur par une connexion (port) séparée.
  • Il y a quatre connexions sur le contrôleur. Chacune de ses connexions peut être connectée à un module DD ou à DV.
  • Le contrôleur est programmé via une connexion Ethernet relié un ordinateur fonctionnant avec Windows, lequel doit être équipé du logiciel de configuration du contrôleur ID-RP2C.
  • Chaque port du contrôleur doit être configuré pour se connecter à un module spécifique du répéteur. Les modules doivent être physiquement raccordés aux ports 1 à 4 du contrôleur en respectant le même ordre.
  • Chaque module du répéteur se voit assigner une lettre d'identification (A,B,C,D). La lettre permet aux utilisateurs de D-STAR, par la bande qu’il utilise, de choisir un module spécifique dans un répéteur.
  • Si le contrôleur doit se connecter à une passerelle (gateway), la configuration doit le prévoir.
  • Le contrôle d’un module du répéteur D-STAR et la programmation exigent une interface USB (sur le module). Il y a deux ports USB sur chaque module du répéteur : un pour transmettre (TX) et l’autre pour recevoir (RX).

 

 


 

Leçon 9 – La configuration de la passerelle (gateway) D-STAR

(cliquez pour aller directement à la leçon)

 

 

  • La passerelle D-STAR doit être pourvue d’une adresse IP (Internet Protocol) fixe et munie d’une connexion Internet à large bande, telle que celles fournies par un DSL (Digital Subscriber Line) ou une connexion par câble
  • Notons que le logiciel de la passerelle Icom est un produit breveté qui ne peut être copié, partagé ou revendu. Il ne fait pas partie du protocole ouvert de  D-STAR.
  • Le logiciel de la passerelle doit être installé (hosted) sur un ordinateur  muni d’un système d’exploitation Linux ® - (based PC) version Fedora Core 3 ou 4.
  • L'ordinateur hôte doit être équipé de deux ports Ethernet, Eth0 et Eth1. Eth0 est configuré comme un port LAN et sera raccordé au routeur. Eth1 est configuré pour être connecté au contrôleur ID-RP2C. Les deux ports auront des adresses IP statiques permanentes.
  • Le serveur de la passerelle doit être physiquement placé très près du répéteur dû à la grande sensibilité de la section qui fait la connection du contrôleur à la passerelle .
  • La base de données D-STAR se trouvent à l’adresse dstar.local.db et est conservée dans l’ordinateur (PC) de la passerelle.
  • Plusieurs serveurs fiduciaires (trust server), tels qu'USRoot, sont présents dans le réseau partout autour du monde.
  • Il est possible de créer votre propre réseau à partir de votre propre serveur. N'importe quel ordinateur acceptant le logiciel de la passerelle D-STAR peut être programmé pour devenir le serveur  de  votre réseau privé.
  • Dès que votre passerelle est en fonction, elle se synchronisera au reste du réseau D-STAR. La meilleure façon de vérifier est d’aller à l’adresse dstar.local.db. Vous y verrez aussi la liste des indicatifs d'appel des autres passerelles et leur adresse Internet (IP).
  • Les registres des bases de données des passerelles D-STAR sont actualisés et fusionnés automatiquement au moins une fois par jour.
  • Tout utilisateur peut utiliser localement un répéteur D-STAR même si son indicatif appel n’est pas inscrit au registre.
  • Seuls les utilisateurs, dont l’indicatif a été ajouté au registre de la passerelle, pourront franchir la passerelle D-STAR et accéder à tout le réseau. Dès qu'un utilisateur est ajouté à la passerelle D-STAR, il obtient les droits d’accès inhérents à toute passerelle D-STAR programmée pour utiliser le même serveur fiduciaire (trust server).
  • Le système Icom-D-STAR de vérification permet aux administrateurs  de la passerelle d’en vérifier le bon fonctionnement (de même que celui du système auquel elle appartient) avant d'aller « en direct » sur le réseau.
  • Avant d’aller partout dans toutes les zones du réseau, il sera nécessaire de nettoyer la passerelle et de la ramener à zéro (kill) de manière à ce que les bases de données venant des autres serveurs (trust servers) soient téléchargées correctement.

 

Je suis convaincu que la lecture de cette leçon de révision vous aura amener à revoir quelques ou même plusieurs passages des leçons antérieures. Rien de plus normal ! Même facile d’utilisation, D-STAR est complexe. Revenez-y encore de temps en temps et D-STAR n’aura bientôt plus de secrets pour vous.

 

Je vous invite à me communiquer vos commentaires de toute nature. Bons et moins bons ! J’en tiendrai sûrement compte. Ils me seront très utiles dans l’élaboration du CD que je me propose de réaliser d’ici quelques semaines.

 

Bonne chance dans votre utilisation de D-STAR. De plus en plus j’ai tendance à croire qu’il est l’avenir du radioamateurisme.

 

Merci de m’avoir suivi jusqu’à la fin !

 

Claude Lalande VE2LCF

Sites visités

 

http://www.jonrichardson.co.uk/stash/D-Star_G1_Gateway_Course/Lesson%2010.pdf

 


Date de création : 21/09/2011 @ 01:29
Dernière modification : 23/09/2011 @ 22:00
Catégorie : - Cour D-STAR
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