D-STAR

Каждый узел сети является стационарной автоматической цифровой радиолюбительской станцией, которой присвоен позывной сигнал опознавания, соответствующей радиолюбительской службе связи. Как и любая радиолюбительская станция, узел состоит из антенно-фидерного устройства, трансивера (ов). модема (ов) и компьютера, выполняющего роль контроллера/шлюза.

Наряду с оборудованием для конечных пользователей (радиостанции) компания ICOM выпускает также инфраструктурное оборудование для узлов. На текущий момент это комплекс RP2С. Комплекс состоит из контролера RP2C, модуля RP2V для поддержки режима DV в диапазоне 23 см, модуля RP2D для поддержки режима DD, двух модулей RP2L для реализации транкингового канала между узлами на оборудовании ICOM в диапазоне 10 ГГц и модулей RP2000V и RP4000V для поддержки режима DV в диапазонах 2 с и 70 см соответственно. Использование любых модулей за исключением RP2C опционально. RP2С имеет интерфейс Ethernet для взаимодействия с ПО шлюза.

Следует также отметить, что существуют радиолюбительские разработки Homebrew модулей репитеров, работающих через контролер RP2C.

Строить узлы на оборудовании ICOM довольно дорого. В основном такие узлы распространены в США, где они разворачиваются местными радиоклубами.

Основной импульс к развитию инфраструктуры D-STAR и росту популярности данной технологии стала разработка конфигурации узлов на доступном недорогом радиолюбительском оборудовании. Для передачи радиосигнала могут использоваться практически любые трансиверы, имеющие на борту интерфейс для подключения пакетных модемов 9600. Для реализации узлов помимо трансиверов также понадобятся недорогие модемы GMSK и компьютер.

Выбор ПО узлов в большей степени зависит от необходимого функционала. Оригинальным ПО для узлов на базе оборудования ICOM является по шлюза RS-RP2C. Данное ПО поддерживает работу только с оборудованием ICOM и реализует «приземление» трафика DD и услугу маршрутизации вызовов на базе технологии Trust Server. Функции таких шлюзов в значительной мере расширяются с помощью третьестороннего ПО, такого как dplus или ircddb-plugin. Также существует масса другого ПО от независимых разработчиков, реализующий функцию шлюза, например WinDV, G4KLX или open_g2 от KI4LKF.

Для маршрутизации селективных вызовов (когда указывается позывной корреспондента-получателя) на текущий момент времени существует три основных технологии, которые следует разделить на две группы: технологии, обеспечивающие исключительно обмен данными о регистрации, при этом вызовы напрявляются между узлами напрямую и технологию с централизованной коммутацией вызовов.

Trust Server — закрытая технология, предложенная ICOM в рамках программного обеспечения RS-RP2C. Узлы обмениваются информацией о регистрации станций, находящихся в зоне их действия по закрытому проприетарному протоколу с централизованным сервером. Самая распространённая сеть данного стандарта — US Trust, функционирующая преимущественно в США и Японии состоит из порядка 900 узлов.

ircDDB — открытая технология, реализующая обмен маршрутной информации с использованием транспорта на протоколе irc. Технологию создала Берлинская группа радиолюбителей. ircDDB в отличие от Trust Server обеспечивает мгновенный обмен информации о маршрутах и может использоваться на узлах совместно с Trust Server. Система состоит из сети соединенных серверов irc, на специальном irc-канале которых узлы передают приватными сообщениями информацию о вызовах специальным ботам ircDDB, которые актуализируют данные о маршрутах в своих базах данных и в случае изменения местонахождения корреспондента публикуют информацию о его регистрации для узлов. Исходные коды программного обеспечения опубликованы на GitHub.

Программное обеспечение ircDDB plugin для узлов на базе ПО RS-RP2C допускает одновременное сосуществование узла в сетях, основанных на технологии Trust Server с ircDDB.

Основная сеть — ircDDB.net, содержит порядка 1400 узлов. Немного изменённые версии ПО ircDDB применяются в сетях ircDDB-Italia и D-STAR Russia & CIS. Также в мире развернуто несколько тестовых экземпляров ircDDB. ircDDB — это наиболее полно поддерживаемая технология со стороны ПО узлов.

Самая молодая из представленных технологий. Создана Гамбургской группой радиолюбителей. Отличается тем, что реализует централизованную коммутацию вызовов через собственные сервера. Преимуществом технологии являются крайне низкие требования к Интернет-каналу со стороны узлов, недостатком — очень низкая надежность решения и закрытый код серверной части.

Стандартное программное обеспечение CCS для узлов на базе ПО RS-RP2C допускает одновременное сосуществование узла в сетях, основанных на технологии Trust Server с CCS. При этом использование ircDDB становится не возможным. В то же время, альтернативное программное обеспечение от G4KLX под названием ircDDBGateway допускает единовременную работу ircDDB и CCS.

На текущий момент существует три основных протокола для взаимодействия узлов с сервеами конференций: DPlus — разработанный AA4RC закрытый и жестко привязанный к сети US Trust, DExtra разработки KI4LKF и DCS от DG1HT как попытка усовершенствования DExtra. С точки зрения конечного потребителя все эти протоколы обеспечивают одинаковый сервис, по этому сравнивать их в рамках данной статьи не целесообразно.

Несмотря на то, что технология ircDDB и инфраструктура ircDDB.net разрабатывались отчасти и для объединения разрозненных сетей, основанных на технологии Trust Server, возникают ситуации, когда необходимо развернуть собственную доработанную версию ircDDB. Как минимум, известны два таких проекта — ircDDB-Italia и D-STAR Russia & CIS. Для взаимодействия сетей в последней применяется собственное оригинальное решение на узле RK3FWD, обеспечивающий представление и маршрутизацию вызовов между D-STAR Russia & CIS и US Trust, ircDDB.net и CCS System.

В сети CCS System есть специальный шлюз DB0HAM, обеспечивающий взаимодействие узлов системы CCS с сетью ircDDB.net.

На территории Германии существуют несколько экспериментальных шлюзов с цифровыми сетями на базе APCO P25, DMR, NXDN и MOTOTRBO.

Большое распространение получили шлюзы, обеспечивающие обмен вызовами между рефлекторами D-STAR и различными аналоговыми радиолюбительскими сетями, такими как EchoLink и IRLP. Для таких шлюзов нередко применяется ограничение на доступ пользователей только через компьютерные клиентские программы, так как ретрансляция аналогового сигнала в рефлекторы D-STAR существенно ухудшает качество звука и делает полностью невозможной идентификацию передающего из аналоговой сети корреспондента.

Текущая версия D-STAR использует запатентованный голосовой кодек AMBE от компании DVSI (U.S. Patent 20 050 278 169). Поскольку радиолюбители имеют давние традиции по улучшению и экспериментированию собственных конструкций, патентные ограничения кодека сдерживает их творческую инициативу. Критики говорят, что реализация кодека AMBE только в аппаратном решении (т. е. на кристалле интегральной схемы) тормозит инновационный процесс внедрения D-STAR в жизнь. Одновременно критики хвалят открытость остальных компонентов технологии D-STAR, которые могут быть реализованы свободно. Если бы использовался кодек с открытым исходным кодом, который бы смог заменить кодек AMBE, то это бы решило многие проблемы.

Стоит отметить, что начальные спецификации и раннее оборудование ICOM использовали кодек G.723. Отказаться от него пришлось в рамках работ по выводу стандарта в диапазоны 2 м и 70 см, требовавшие снижения занимаемой полосы и улучшения помехоустойчивости.

Адвокат Bruce Perens (K6BP) — сторонник открытых кодов, заявил, что он будет заниматься изучением и внедрением в D-STAR альтернативного кодека. David Rowe (VK5DGR) начал свои разработки по осуществлению замены кодека в соответствии с требованиями лицензии GPL. Его кодек известен как Codec2.

Кроме того AMBE плохо передаёт речь людей которые между словами делают малые паузы (практически после вокодера ничего не понять).

Несмотря на многочисленные заверения от персон Pro-D-STAR лобби, так как стандарт был разработан JARL, D-STAR должен использоваться не только в радио системах разработанных компанией ICOM. Термин «D-STAR» не должен быть зарегистрированным торговым знаком (маркой) и монопольно принадлежать компании ICOM.

D-STAR сигнал обладает схожими свойствами при сравнении его с FM сигналом, но эти свойства используются по-разному. Хотя качество FM сигнала постепенно ухудшается при перемещении пользователя от источника сигнала, D-STAR поддерживает постоянное качество сигнала до определённого предела, но потом просто сигнал пропадает. Эта особенность присуща не только D-STAR сигналу, но и любой другой цифровой информационной системе и это демонстрирует тот порог, при котором сигнал уже невозможно исправить.

D-STAR увеличивает дополнительные затраты при использовании этой технологии радиолюбителями. Это частично объясняется стоимостью аппаратного голосового кодека AMBE и лицензионными отчислениями по нему, а также погашением тех затрат, которые были произведены на исследования и разработку технологии D-STAR, так как эти затраты всё-таки должны быть погашены. Как и в случае с любым другим продуктом подобного рода, всё больше единиц оборудования D-STAR продаются и часть R&D расходов всё-таки будет уменьшаться с течением времени. Совместимая с D-STAR аппаратура дороже аналогичной другой аппаратуры других производителей радиолюбительской техники. По состоянию на 2 квартал 2013 года розничная стоимость радиостанции ICOM ID-31 составляет в США $300, а ID-51 — $630.

Радиолюбители в своей практике уже начали использовать другой широко распространённый цифровой стандарт «Project 25» (P25) или другими словами «APCO P25». P25 используется уже в течение гораздо более длительного времени, чем D-STAR и зарекомендовал себя хорошо в работе различных радиослужб. Оборудование этого стандарта производится различными производителями, а не только ICOM. Единственный недостаток P25 заключается в том, что пока нет радиооборудования этого стандарта для его использования радиолюбителями, и пока оно есть только для коммерческого использования. Стандарт P25 предлагает аналогичные возможности, какие сегодня предлагает стандарт D-STAR.

Настоящей радиолюбительской альтернативной для D-STAR может стать выводимый с 2013 года на рынок компанией Yaesu стандарт Yaesu C4FM.

ICOM IC-91AD — портативный трансивер с модулем D-STAR UT-121

Трансиверы:

• ICOM ID-1 — 23 см цифровой (voice/data) мобильный трансивер. P вых. = от 1 до 10 вт. Порты: USB, Ethernet.
• ICOM IC-2820H/IC-E2820 — двухканальный, двухдиапазонный (2 м / 70 см) цифровой мобильный трансивер. P вых. = 50 вт на каждом диапазоне. Трансивер может быть куплен как с D-STAR модулем, так и без него. Модуль включает в себя встроенный GPS-приёмник с малогабаритной GPS-антенной.
• ICOM ID-800H — двухдиапазонный (2 м / 70 см) цифровой (voice) мобильный трансивер. P вых. = 55 вт для 2 м и 50 вт для 70 см.
• ICOM ID-880H — третья модификация двухдиапазонного (2 м / 70 см) цифрового (voice) мобильного транвивера. P вых. = 50 вт.
• ICOM IC-80AD — третья модификация двухдиапазонного (2 м / 70 см) цифрового (voice) портативного трансивера. P вых. = 5 вт.
• ICOM IC-92AD — двухканальный, двухдиапазонный (2 м / 70 см) цифровой (voice) портативный трансивер. P вых. = 5 вт на каждом диапазоне. Прочная, водозащищённая конструкция, опционально — микрофон со строенным GPS приёмником.
• ICOM IC-91AD/IC-E91 + D-STAR — двухканальный, двухдиапазонный (2 м / 70 см) цифровой (voice) портативный трансивер. P вых. = от 0.5 вт до 5 вт на каждом диапазоне.
• ICOM IC-2200H — 2 м однодиапазонный цифровой (voice) мобильный трансивер. P вых. = 65 вт. Необходимо приобрести дополнительный D-STAR модуль.
• ICOM IC-V82 — 2 м однодиапазонный цифровой (voice) портативный трансивер. P вых. = 7 вт. Необходимо приобрести дополнительный D-STAR модуль.
• ICOM IC-U82 — 70 см однодиапазонный цифровой (voice) портативный трансивер. P вых. = 5 вт. Необходимо приобрести дополнительный D-STAR модуль.
• ICOM IС-9100 — многодиаппазонный стационарный КВ/УКВ трансивер
• ICOM IС-7100 — многодиаппазонный возимый КВ/УКВ трансивер
• ICOM ID-31 — 70 см цифровой мобильный трансивер. P вых. = от 1 до 5 вт.
• ICOM ID-51 — 2 м / 70 см цифровой мобильный трансивер. P вых. = от 1 до 5 вт.

Репитерное оборудование:

• ICOM ID-RP2000V — 2 м, модуль репитера для режима DV.
• ICOM ID-RP4000V — 70 см, модуль репитера для режима DV.
• ICOM ID-RP2V — 23 см, модуль репитера для режима DV.
• ICOM ID-RP2D — 23 см, модуль репитера для режима DD.
• ICOM ID-RP2L — 10 ГГц, модуль транкового соединения между репитерами.
• ICOM ID-RP2C — контроллер репитера. Может поддерживать до 5 модулей репитеров и до 2 модулей транка.

Трансиверы:

• KENWOOD TMW-706S — двух-диапазонный (144/430 Mhz) цифровой (voice) мобильный трансивер. P вых. = 50 вт.
• KENWOOD TMW-706 — двух-диапазонный (144/430 Mhz) цифровой (voice) мобильный трансивер. P вых. = 20 вт.

Примечание: Эти трансиверы не продавались в Северной Америке. Трансиверы представлены были как OEM изделия модели ICOM ID-800H. Продажа этих трансиверов организована была только на Японском рынке.

Компьютерные принадлежности:

• DV Dongle[1] — это небольшое устройство с USB портом и встроенным в него микросхемой AMBE кодека. Радиолюбители могут использовать это устройство совместно с компьютером, для создания D-STAR пакетов и отправки и получения их в Интернет. Это хорошая возможность познакомиться с миром D-STAR, если у вас нет поблизости местного D-STAR репитера или если репитер присутствует, но у него нет шлюза в Интернет. DV-Dongle работает под управлением Java-приложения DVTOOL, которое на своей стороне имитирует работу протокола D-STAR, хотя его интерфейс, на самом деле, не похож на панель трансивера. Другие не Java-совместимые самостоятельно исполняемые приложения, также доступны сегодня в бета-версиях для различных операционных систем. Примечание: На сегодня это изделие распространяется через сеть дилеров через сайт Moetronix.
• DV AP Dongle (DV Access Point Dongle)[2] — это небольшой модуль с малогабаритной антенной, который подключается к USB порту вашего компьютера, создавая вокруг него небольшое D-STAR «облако». Устройство представляет собой компактную точку доступа с небольшой антенной. Выходная мощность его передающей части равна 10 мВт и работает в диапазоне 2 м.
• DV AP Dongle 440 (DV Access Point Dongle) — устройство полностью аналогично DV AP Dongle, но рассчитанное на работу в диапазоне 70 см.

• UP4DAR[3] — это небольшое устройство, позволяющее превратить любой трансивер с интерфейсом пакетного модема 9600 в полноценный трансивер D-STAR. Также устройство имеет на борту интерфейс Ethernet и может взаимодействовать с инфраструктурой через Интернет вообще без использования трансивера. Код операционной системы устройства открыт и распространяется через GitHub, так что функциональность в значительной мере может быть расширена за счет участия сообщества в разработке.

• DV Adapter 2.0[4] — это небольшое устройство, позволяющее превратить любой трансивер с интерфейсом пакетного модема 9600 в полноценный трансивер D-STAR. Устройство базируется на плате расширения ICOM UT-118

• DVRPTR[5] — это модем GMSK собственной разработки на микроконтроллере AVR
• DVRPTR V2.0 — продолжение концепции устройства DVRPTR, к которому добавлен микроконтроллер ARM Cortex-M3 с портом Ethernet. Устройство может функционировать и как модем и как самостоятельный терминал при добавлении опций дисплея и кодека AMBE
• DV 3.0 — новое устройство серии DVRPTR

• Серия устройств Mini-HotSpot[6] — серия модемов GMSK для построения Homebrew узлов на базе чипа модема CMX589A.
• Микропрограммное обеспечение Node Firmware, на котором сейчас базируется большинство модемов, основанных на чипе CMX589A.