D-PRS, D-star to APRS 之橋

 

aprs_cover

 

前言

D-star 器材之用家,自然想將 D-star 的坐標資訊上傳到 aprs.fi。本文主要探討廉價的方法實行之。

 

D-PRS

D-star + APRS 混合使用統稱 D-PRS

香港業餘中繼數量上計是很多,但制式種類單純;資料顯示D-star 中繼僅一台,且應沒聯網的。

無可否認,中繼是 Ham 網絡 infrastructure 的一環。但此等數量與種類的比例,是不合理的情況。

沒有 D-star 中繼,除不能中繼 D-star 的語音外,也不能將 GPS 訊息 routeaprs.fi 地圖。用家唯有自求多福。

就是這些原因,我以為香港 D-star 的用家不多。但到上網登記詳看己核準型號時,發現不少型號的 D-star 機也包括在內。原來香港也有不少 D-star 用家。

 

ofac_dstar

 

ID-31

我只有一部 D-star ID-31,郵購自日本 Yahoo。先分享一下心得:

幫襯代理時,找些平價和可靠的代購公司。大的代購公司往往收取貨價的 10% 為佣金,不要花寃枉錢

一些商店的 Yahoo 放售,是會收取 5% 消售稅。不過,經常也有 Ham 私下放售全新的機種。一般已列明所包items ,明碼實價。

日本本土用機和 Export 出口機 是有分別。Export 機基本上已放頻,沒鎖任何功能。一般在香港買到的行貨皆是這種機。相反,日本本土的水貨機應標有 j mark 嘜。我理解,日本有完整通訊工業,土炮通訊機很易購入,繼而發生非法廣播所產生的各類干擾。

日本政府為杜絕 Ham 機被放頻後當商用機不法使用,遂下令本土用的通訊機內的 Firmware source code 不能載有法例容許操作頻率以外的部份。

那即是說睇諒你 hardware 設計有需要一機通全球,但軟件方面請扣起 out band 內容。這些機是放不了頻的。

J-mark

這應是 J Mark

日本和香港的 VU band 相類,影響不大。年青時很雀躍改機放頻,視之為能力之表現。現在人成熟了,免不過都唔想劏開部機。

就整體設計而言,我是給 ID-31 很高分的:

重量適宜, mono band 關係,和 dual band 比是有點不公平的。

Kenwood 機比,修長身型手持感覺不累。但這也犧牲了一點電池的容量。

VolumeSquelch 的旋鈕手感一流,國產機沒得比。

雖沒有 keypad,但版面設計很好,用附送的編程軟件 set 好就無需大修改了。

Menu 和系統各可選日,英文顯示。我將 menu 設為了英文,系統為日文,就可用日文漢字。

附有常用日文漢字表,可靠此人手輸入中文資訊。

 

D-Star to APRS

起初以為兼容 FM analog,可作 aprs 傳送,但失望而回。

問題來了,他內置 GPS,如可 GPS 坐標訊息傳到 aprs.fivery good 了。

網上搜查資料,多是 demoD-star 手,檯機為基台,接收 D-star 訊息和轉上 aprs.fi 上。

咁就死,我倒不能為了試下支豉油好唔好味而買隻走地火雞返來。

幸好,在測試如何設立數碼通訊用的 reflector 時,發現一些 hot spot 軟件功能整合了 aprs。我沒有足夠設備起個 reflector ,因欠 AMBE 解碼器。

AMBE 解碼器,負責 decode / encode D-star 語音訊號。她可以是 USB 手指,或孭仔板(e.g.用在 Rpi)。在同一網絡上有電腦配備 AMBE 解碼器,也可將收回來的 Data stream 經網絡上傳處理。

儘管如此,作為一個 D-star Rx iGate 應是可以的。而所有東西都已 on hand,放手一試無妨。

 

硬件部份

Raspberry Pi 2 (一定要 2 )。USB 外接 USB sound dongleUSB to RS232 接線。這接法和 Echolink 的是一樣。唯一分別,收發機需支援 9600 速率。我 demo 的是用 TH-F7

sound_dongle

外國網站時有比較各款 USB sound dongle ,並得出部份不能用在 Rpi 的結論。我則較好彩,市面上買到的暫只有一隻多年前購入的不合用。圖中這款更是淘寶人仔 5 蚊的貨色,入了半打夠我用幾年。

寫到這裡,可能有人會問,你又話平價 solution,你部 TH-F7 都唔平。我的答案是用 TH-F7 是方便 demo。其實大部份車機都支援 9600 bps 的。Ham 界是有人辭官歸故里,有人漏夜趕科場之地,久不久就有人放機,揾部二手車機隨時只需幾百元就有交易。

ken9k6

留意,不論用什麼機種,請設為 9600bps 備用。另這是 Rx onlyiGate,那條 USB to RS232 接線是用於 PTT,其實可以不用的。

 

軟件部份

請下載 Western D-star Rpi Image。開發者是 G4KLX

你可選 Arch – LXDE Raspberry Pi 2 或  D-StarRepeater + ircDDB + VNC Jessie 版本。

雖兩版本也是約 8G,但 archsize 大少少,我的 scandisk 8G 剛不夠載,需起用 16G 咭。由於我有較多 8G 咭,所以 demo 以後者示範。

作者稱 arch 版本較其他版本效率較好,我粗略測試兩者用作 iGate 上,效果是相若的。

但我要強調,粗略測試是少於一小時的反覆調試。比較效率應長時間運作才可看出端倪。

Clone 完,boot 起機,是 Toy Storywallpaper

 

dprs_full

看這個 wallpaper,彷彿回到過往美好年代。

 

WD_widget

WDs Widget,我們只需 config Modem 1Gateway

widget_man

 

mod_1

設好你的呼號,B 代表 UHF 運作。

 

mod_2

然後設定 soundcard  Modem

 

mod_3

SoundcardUSB,其他 parameter 不變

 

mod_4

承上文,發射可以不設的。如要設定,config 請選2

 

Gateway 設置

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呼號同 modem 中的 gateway 設定,人手設置好經緯度

 

gw_2

gw_3

Repeater 1 的設定如上,按自己的需要增減

 

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D-PRS 當然要 enabledhost 可改為 Asia 亞洲區的 server

 

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Misc 一欄,將 D-RATS enabled。有玩開 D-Star 應知這個免費軟件 D-RATS。她和這個 iGate 怎協同使用未有時間鑽研。先踢著再算,反正不會爆炸。

Save & Reboot。作者很細心,reboot 後是自動運行的。

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留意需是-B,但底下有個-S墊底的。

clip_image033

 

手機設定

手機設定相對關鍵,需配合 RPi 設好的中繼資料。用 direct 是不會轉至 aprs.fi

Repeater 需設為 RPi 相應的呼號,後加一空格和 B,(即全個 callsign8 位)。

以本人的 callsign 為例,就是“VR2XKP B” 了。

由於 D-star 機中繼的 Duplex 必需輸入,所以設為 Dup-offset 設為 0

GPS 部份

GPS 模式需設為較新的 GPS-A (DV-A)

GPS Auto TX 設為 OFF,即發射為手動 PTT。

 

id31_dprs

From Rpi 的兩程式顯示,ID-31GPS 坐標資訊是 PTT release 時發出的。類似 APRSMic-e 玩法,不過數碼就無聲的。

留意,不要以 key 機即放手的方法去試,沒反應的。估計是設計考慮誤觸而做了 delay。需 key 機起碼約 2sec 以上才會放手時發出 GPS 坐標資訊。

GW_Rx

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不論預先儲存的 manual position,或動態 GPS 方位,皆可轉到 aprs.fi

唔識就嚇死,識就笑死。將 D-star 坐標轉到 aprs.fi 就是如此。假如閣下現用 D-star 車檯機作為 aprs 轉接站,可考慮以此方案代替,將被 hijack D-star 車檯機釋放出來又多部機玩。

 

後記

Again,香港沒有聯網的 D-star 中繼,對一眾用家想將 D-star 坐標轉到 aprs.fi 帶來不便。我的 D-PRS 系統是實驗性質,沒條件對外開放使用。

如有本地 D-star 用家位置理想,並想以此方案設立一個 Rx iGateHam 界使用,需技術支援可向本人提出。

猴年將至,謹祝新年進步。

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我的數碼之路

 

DV4MINI

 

前言

新年伊始,儘管這個 topic cover 很廣,要試要看的東西很多,近來的相關實驗也不太順利;但還是不自量力寫了此文。一切 running change

BBHN 不在本文探討之列,她是 backbone,本文講的是手手腳腳的前線設備:制式、RFGateway

 

制式大比併

現行 ham 界所採用的數碼方案主要為三種 : DMRD-star vs Fusion

看一下技術分析大表:

d_compare

Courtesy of Ham-DMR.pdf from Web

 

技術好不等於市場佔有率高,試從入場花費分析各制式的生存空間,畢竟 ham radio 是業餘嗜好,花的是閒錢。

這裡以較平宜,功能相約的手機去比較。

price_chart

 

Yaesu

先說 YaesuFusion系列,起步最遲,也是我較不看好的。我認為是傳統廠商以 analog 機的思維去做數碼機。

我想 Yaesu 也考慮到類似問題 (攻佔市場佔有率),上年年中開始,以廉價的價錢傾銷 Fusionrepeater DR-1Xclub station。淘寶的售價是人仔 3000 元。起初以為是老鼠貨。

DR1X

但再三網上查看外國的傾銷價格是 US$500。証實了這應是 Yaesu 的官方行動。

DR-1X 內置兩台 FTM-400DR ,雖軟件是特製中繼版。但仍可當一台 50W 的數碼機使用。人仔 3000 元,兩部 FTM-400DRmax 50W 功率,我承認曾非常非常想購入一台。

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DR-1X  inside (courtesy of KOAMC web from qsl.net)

不過實際環境不那三千元人仔,是安置這台19rack mount 機的成本太貴。再者,部機成>10kg,也明顯會被 OFCA call 去驗機,抬去一來一回都好甘,最後還是作罷。

我認為,以平價數模兩用 repeater 吸引 club station 去將舊有的 analog repeater 換掉,是寥勝於無的做法。

做一部單頻的數碼手機,將價錢降到低於港幣二千元更實際吧。QSOrepeater 不是致命,有 repeatercover 地方有限,也是浪費資源。

手機無 repeater 可運作,repeater 無手機 hit,只是一台食電的廢鐵。

FT2d 為例,一部 dual band 機,價格就高了一截。你有無更平的給我選擇,sorry 無。OK,不要緊,貴但有什麼可玩性呢。看一條 YouTube 片:

https://www.youtube.com/watch?v=kGm4vVi8ZdE

這是影像傳送的 demo。先不計那另購的鏡頭咪,傳輸需時也不要緊了;只看結果。在接收機顯示屏的影像效果是另人失望的。附出這個價錢,得出這種效果很難令我有購買意欲。

剩下的玩意只是 GPS 定位和 APRS 一體化支援。

這是我對 Yaesu 數碼方案的見解。

 

D-star

承舊文,以折扣價買入一部 DMR 後,有一點餘錢再加上日圓底水,從日本網購了一台ICOM D-starID-31連手咪,折合港幣約1650

香港既沒有 D-star 中繼,我也不想花大錢購入功能重疊的東西。一部平平地的 U Band 機夠感受一下 D-star 的玩法。數碼手機我認為 U Band only 是可接受的。

ID-31 UHF 機,dual band 的有 ID-51 plus。這起碼形成高低檔,用家有得簡。

內置 GPS 靈敏度不錯,唯其只發出 d-star 制式的 GPS 坐標訊息,需以 D-prs 系統處理,系統可以是 D-star 中繼,或一些 DV hot spot

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平素希望收發機可顯示較漂亮的中文地標資訊,本以為十多年前起步的國產機可做到。結果還是靠日本機的日文漢字達成心願。

喜出望外的是那塊顯示屏,雖小和單色但點數高,加上合適的版面設計讓各資料也看得很舒服。

可能起步較早的關係,不少免費軟件可用,如 text 傳送,ftp 上載,email 等等。

cord

這是自制傳輸 cable,省回不少。除可傳輸影像,連接電腦也是靠佢

ICOM 的影像傳送和 Android 搭擋使用,軟件是免費的;接線也是普通的 RS232 to USB cable,免卻額外鏡頭咪費用。玩法看 YouTube demo

https://www.youtube.com/watch?v=o1TGr_v4aiw

 

DMR

DMR 有大陸廠商品牌,價錢可壓低;有利普及。如果只是Motorola 一廠獨大,價錢貴,普及步伐會相常緩慢。

Again,商用對講機,我未找特別玩法。

 

我的取向,由一二年說起

blog 向以 aprs 為切入點,並由此走進 digital radio 的世界。

數碼是實,制式是虛。要以 DMR,D-star,Fusiontake side 後的結果去進入數碼通訊世界為我所不願。

我希望做到的是 brand neutral,不是品牌的代言人。

2012 年中發現 NW digital radio 正設計一台SDR U Band 機,OSLinux。最亮麗的是拜 SDR 技術所賜,一機可兼容 GMSKFSK 兩制式。制式選擇由用家按需要經 Browser 登入系統二選一自定。

 

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from official Site

因行 Linux ,需自行安裝有關軟件。如要支援 D-star 語音,還要插上另購 ABME codec的解碼手指。

這是突破制式所限的框框,一解我所愁。當時預計是一三年夏季發貨的,於是 pre-order了一台。

好景未嚐,一再 delay 到今時今日還未出到世。不久前宣更怖放棄 Linux 主控部份,改為搭載 Raspberry Pi 2 使用。究竟是作者定的 spechigh,還是 SDR 軟件太難不得而知。

這對我的計劃,以至本 blog 方向也有一定影響。技術既野,delay 兩年,新事物也變舊。不過 “萬能插蘇” 的概念植根於心。

 

DV4 mini 橫空出世

至剛過去的年尾,見外國網 Ham 熱烘烘談論 DV4 mini,起初不以為意。D-starhotspot 手指外國一向有市場。出名有 Blue boxRed boxBlue 是純解碼的,Red box 附發射功能。

功率最多10mW,係好細。其作用主要是作為 Ham 自用的 hotspot

至歐洲開賣後,到 YouTube 看一下 demo,不得了。原來不是一般 hot spot 手指,是支援 DMRd-starfusionP25 四種制式的萬能插蘇。

資料顯示,應是德國 ham 的設計,主要希望建構一個非品牌主導的數碼網絡,以 reflector 連接各制式設備。他們也設立了一個 DMR+DMR 中繼網絡,供各品牌的中繼聯網(Motorola 的需裝上特製軟件)。

這就是 SDR 的威力了。白老鼠不怕做,只怕做井底蛙,於是訂了一支回來。

dv4

價錢連運費約港幣1200,平貴見仁見智。需考慮作者仍持續更新 firmware,各系統 WindowsLinuxRPi 下的應用軟件也供免費下載使用並不停更新。

我認為,SDR 將催生出新一批中少型的無線電生產商。原因是傳統大廠的人員以硬件工程師主導,SDR 年代則需熟練的軟件編程師。除非大換血,否則設計思路很難有突破。

SDR 世代,Ham 的用機也會續漸和商用機分道揚鏢。

這是軟件介面                                                          

DV1

呼號後的英文字母:

A= 1.2G

B = UHF

C = VHF

有些詞匯需先弄凊楚 :


CCS 7

有關CCS 7 起源,過程請參考以下連結 (大長,譯不了 …) :

https://sites.google.com/site/darathursdaynite/d-star/d-star-ccs7-whats-that#TOC-See-newest-CCS7-info-at

簡單來說,我們的 callsign 主要以字母組成,為語音通訊年代所設計。但在數碼世界,以數字串成則較方便處理(e.g.: 以 DTMF 進入相關的 reflector 等) 。

DMRD-star 兩系統使用同一組號碼,即一個 unique 的號碼就可遊走於數碼通訊的世界裡。

CCS 7 地區格式如下:
亞洲是4開頭, 454就是香港了,餘下的是用戶碼。

 

reflector (REF)

可以是中繼,或 Ham 個別設立的 hotspot。一些 reflector 更具特別功能,如 forwardEcholinkecho test 等等。

ratflector

D-Star 制式的 Reflector

 

數碼網絡系統運作

整個數碼網絡架構為三層伺服器模式。

最上層為 b-Master
s-Master 為地區控制器。
D-star/DMR/Fusion 各設其制式伺服器。
另有為數不少的 CCS7 伺服器主要負責以上三種 server 的連接和呼號與 CCS7 號碼的互譯。

例:
美國其一 DMR+ master 的即時流量網站:

http://75.151.47.162/

其一  Fusion reflector
http://fcs002.xreflector.net/

 

實際操作

這些 Reflector 玩法對我來說是新事物。一個字,惑。

首先,官網供下載最新軟件,firmware 的連結是 block 了香港的,要靠一個德國 proxy 轉接。香港都要搞到翻牆,果真折墮。

二,整個架構是熱心 Ham 建立的。相比商用系統,少了詳細說明。很多功能,reflector 的特制功能,需用家自行反覆測試,唔掂再在 forum 問。

三,不知是否時差關係,有時很熱鬧,有時鬼影都無隻。

 

dmr_dstar

這是由 DMR+ 轉到 D-star DCS001H 的例子

 

DMR_Echo

這是 DMR+ 轉到 Echolink 的例子

 

toDMR_Rep

這是 D-star 直出 DMR 中繼的例子

 

Expert tabDMR 需調校頻率誤差。

expert

其他制式則無此要求,原因不明。希望不是因有國產機的關係吧。我的 MD-380 需以 -300 調正…

另資料顯示,一些國家對這些 Ham 自建的 hotspot 己作出規管。

如英國,規定 hotspot 只可接受持牌人的呼號而已,即自用only.

 

總結: DV4 mini 的真正價值

其實最主要的購入原因,雖她不是 open source ,但也有提供指令集。咁就可以控制 DV4mini  的收發傳輸制式了。

例,收 DMR 訊號後,再以 D-star 制式發出。外國有 Ham 正著手此種方法的programming。我也測試中。

若嫌 DV4mini 輸出低得可憐,德國 Ham 也鑽研緊 9WAMP

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courtesy of QRZ.com

明顯,同類型的產品會續漸推出市場,軟件最終也會配合用家的需要而推出。

到時,不論大家喜歡使用那種制式也可互通聯絡上,走上大同之路。

It is beginning.

 

下期預告

是研究 DV4 miniside product,以 Raspberry Pi 作為一個 DPRS Rx iGate,將 D-star 制式的 GPS 訊息 plotaprs.fi 地圖裡。網上無乜人講,D-star 用家不要錯過。

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