D-STAR

D-STAR (englannista Digital Smart Technologies for Amateur Radio) on varsinkin ääntä siirtävä digimode. Tarkemmin sanottuna se on Japanin Radioamatööriliiton määrittely ensisijaisesti radioamatöörikäyttöön tarkoitetulle digitaaliselle ääni- ja dataprotokollalle, jota valmistajat voivat hyödyntää. Käytännössä D-STAR sisältää kokoelman modulaatiotekniikkaa, bittiformatointia ja koodekkia. Etenkin Icom on tunnettu D-STAR -radioiden valmistaja, ja valmiita laitteita löytyy HF, VHF, UHF, ja mikroaaltoalueille.

Suomessa D-STAR -aktiviteettia löytyy taajuudelta 144.650 MHz.

Ominaisuudet ja tekninen toteutus

Toteutukseen on valittu suljettu kaupallinen piirivalmistaja ja sen koodekkipiiri. Tämä on voinut rajoittaa D-STARin käytön leviämistä ja kokeilua, sillä se käytännössä vaatii koodekkipiirin ostamista jokaiseen D-STARia tukevaan laitteeseen.

D-STARin tärkeimmät ominaisuudet ovat:

• Käyttäjäliikenne 144 MHz / 432 MHz / 1.3 GHz bandeilla, tukiasemien väliset linkit 10 GHz bandilla.
• Käyttäjien päätelaitteiden RF-modulaationa käytetään GMSK:ta k=0.5, päällystettynä FEC:llä (joka lisää yhden FEC-bitin jokaista kahta databittiä kohti -- mahdollisesti Turbokoodi), bittinopeus 8-128 kbps
  • Kuitenkaan lähetteen alkua ei suojata FEC:llä, vain hyötykuorma, eli jos alku menee rikki, loppukaan ei mene minnekään...
• Ääni koodataan kaupallisella DVSI AMBE-2020 -koodekilla
• Jokainen radiokehys (jonka aikana lähetetään jotain) sisältää lähettäjän ja kohteen lisäksi tiedon lähteen toistinasemasta ja kohteen toistinasemasta (660-bittinen alkupurske @ 8 kbps = 0.083 s)
• Runkoverkko käyttää ATMää reitittääkseen käyttäjien välisiä yhteyksiä toistinasemien välillä minimoiden läpikulkulatenssia.
• Runkoverkko on point-to-point mikroaaltolinkkejä 10 GHz-bandilla, nopeudella 10 Mbps.
• Projektin lähtökohtana on myös ollut tarjota datayhteys internetiin.

Englanninkielinen speksi: https://www.jarl.com/d-star/shogen.pdf

D-Star tx-frame header

Radio section header											Data
Bit Sync period	Frame sync period	Flag 1	Flag 2	Flag 3	ID					PFCS
					target user repeater call sign	source user repeater call sign	parner bureau call sign ?	Our bureau call sign 1 ?	Our bureau call sign 2 ?
64 bits	15 bits	1 byte	1 byte	1 byte	8 bytes	8 bytes	8 bytes	8 bytes	8 bytes	2 bytes

Äänilähete koostuu 72 bittiä pitkistä kehyksistä jotka kestävät 20 millisekuntia. Tässä kehyksessä on myös 24 bittiä (3 tavua) dataa sivukanavana. Äänilähetteen data-sivukanavan lähetenopeus on 1200 bittiä/sek, mutta sillä ei ole mitään virheenkorjauksia tai tarkastuksia. Tätä sivukanavaa käyttävässä DPRS-lähetteessä on siksi mukana tarkistussumma.

(2) Data part includes 72-bit voice signal frames with a length of 20ms in order of their output from the CODEC according to the AMBE (w/FEC) specification. Data frames contain 24-bits of data.

• Skrambler-polynomi: $S(x)=x^{7}+x^{4}+1\,$
• FEC:
  • $G_{1}\left(D\right)=1+D+D^{2}$
  • $G_{2}\left(D\right)=1+D^{2}$

Lisätietoja

• http://www.jarl.com/d-star/ (japaniksi)
  • http://www.jarl.com/d-star/shogen.pdf (englanniksi!)
  • http://ham.zmailer.org/oh2mqk/D-STAR/jarl-dstar/ (osittaista konekäännettyä jap->eng)
• http://www.icomamerica.com/downloads/D-STAR_presentation.ppt (englanniksi)
  • http://ham.zmailer.org/oh2mqk/D-STAR/D-STAR_presentation.pdf (PDF translaatio)
• http://www.icomamerica.com/support/forums/
• http://www.dvsinc.com/manuals/AMBE-2020_manual.pdf
  • DVSI:n amerikkalaisia patentteja
  • US-Pat-6199037.pdf tärkein(?) AMBE-patentti