Atelier sur la radio numérique VHF-UHF Présenté par Sylvain Lamarre, VE2LAM Club de radioamateur du St-Laurent, VE2CSL 21 octobre 2017

Atelier radio numérique VHF/UHF - AGENDA: Mythes ou réalité ? Les différents standards Types de modulation L’efficacité du numérique Transmission numérique via répéteurs et réseaux En général Fusion C4FM D-STAR Autres points?

Mythes ou réalité ? (1de2) Fusion c’est trop récent, c’est pas « mûr »; Oui c’est récent, mais c’est très mûr! Le DMR est le mode qui connait la plus forte croissance en 2017; hé oui! Le DSTAR a la plus large base d’utilisateurs, Fusion est bien garni aussi, mais le DMR particulièrement au Québec, progresse rapidement: 25 répéteurs (oct 2017) Le numérique ça coûte cher; Oui et non: le DSTAR reste cher, mais le Fusion offre des portables et mobiles dans la gamme de 250$ et un portable DMR peut être acheté à 130$ Can au Qc. C’est facile de parler à qui on veut, avec le numérique; Oui, plus facilement retraçable qu’en analogue. Le DSTAR est un vieux mode numérique; Oui, il date de 2005, mais est encore très actuel, et les radios de 1ère génération sont toujours compatibles avec l’actuel. Le DMR est un vieux mode numérique; Oui, le DMR est relativement vieux comme mode numérique commercial, mais plus récent comme mode amateur. Le numérique « XYZ » c’est compliqué; Les modes numériques voix peuvent être aussi complexe qu’on veut, si on pousse jusqu’au maximum de toutes les caractéristiques et options!

Mythes ou réalité ? (2de2) DMR c’est Motorola, et Motorola, ça coûte cher, faut payer pour les logiciels, on peut pas programmer à partir du clavier du radio; Oui et non pour le coût, ça dépend avec quoi on compare (le prix des radios DSTAR se compare aux Motorola); Le mode DMR est un mode qui ne se prête pas bien a la programmation via clavier des radios, que ce soit Motorola ou autres. Par contre certaines autres marques en permettent plus via le clavier. Ça prend internet pour faire marcher le numérique; Tout comme Echolink, si pas d’internet : pas de liens vers l’extérieur. Mais rien n’empêche le fonctionnement local sur répéteur ou en simplex. Le mode numérique « XYZ » est le plus facile à utiliser, rien à pitonner; Les 3 modes principaux peuvent être très simples à utiliser, si le répéteur local est connecté en permanence à un Room / Réflecteur qui fait notre affaire, et que notre radio est programmé correctement: on se met sur le bon canal mémoire, et on « pèse sur le piton pour parler » ! Y’a un processus compliqué, faut s’enregistrer avant de pouvoir parler; Oui c’est vrai pour DMR et DSTAR, mais par contre ça nous assure que les utilisateurs sont des amateurs en bonne et due forme. Les radios deviennent désuets rapidement; Oh que non, c’est tout le contraire! Jusqu’à maintenant peu importe l’évolution du DMR, du DSTAR ou du Fusion, tous les radios de 1ère génération sont encore compatibles. Les batteries durent plus longtemps; Selon mon expérience personnelle, je n’ai pas constaté ça avec le DSTAR, par contre je le constate avec le DMR, et le Fusion (j’ai des portatifs des 3 modes).

Types de modulation numérique: FDMA TDMA

L’efficacité du numérique Maintient la qualité de l’audio sur une plus grande distance que l’analogue; Par contre la coupure est très nette en zone limite, et il n’y a à peu près pas d’avertissement comme avec l’analogue où on sent le signal « s’évanouir ». À usage égal avec l’analogue, est moins demandant sur les batteries des portatifs; Voir page précédente. Permet l’utilisation de données numériques supplémentaires à la voix : ID des stations, répéteurs, rooms, gateways, réflecteurs; Données de positionnement GPS; Courts messages style textos; Avec un PC, données plus robustes: courriels, photos; Meilleure utilisation du spectre; Jusqu’à 4 fois moins de bande passante pour un canal DMR (« slot ») vs analogue radioamateur sur 2m VHF par exemple.

Couverture et qualité audio, analogue vs numérique

Les différents standards numériques P25 Ph 1 FDMA P25 Ph 2 TDMA TETRA TDMA NXDN FDMA dPMR FDMA DMR TDMA DSTAR FDMA C4FM Fusion FDMA

Les différents standards numériques Le P25 Ph1 et Ph2: Standards FDMA et TDMA; Simplex, répéteurs, réseaux trunking; Orienté services publiques (ex. au Québec: SERAM, RENIR); Utilise codec AMBE semblable au DMR et C4FM;

Les différents standards numériques TETRA (Terrestrial Trunked Radio ): Standard TDMA 4-slots; Comme le P25, conçu pour les services d’urgence; Codec CELP; Très répandu en Europe, n’est que très récemment homologué en Amérique du Nord);

Les différents standards numériques NXDN : Standard FDMA; Open standard développé par Icom (iDAS) et Kenwood (NEXEDGE), lancé en 2005; Services utilitaires, ferroviaires; Supporte le standard Européen dPMR; Utilise le codec AMBE+2;

Les différents standards numériques dPMR (digital Private Mobile Radio) : Standard FDMA; Open standard ETSI Européen; Très proche du NXDN; Européen; Il existe une version simplifiée ne nécessitant pas de licence;

Les différents standards numériques RA DMR (Digital Mobile Radio) : Standard TDMA 2-slots; Tier-I : PMR446 en Europe); Tier II est simplex ET par répéteurs; Tier III est en mode Trunking; Standard commercial, adapté à la RA; Utilise codec AMBE; Plusieurs manufacturiers: Motorola, Hytera, Tytera (TYT), Connect Systems, Ailunce, Retevis, Kydera, Anysecu, Travelers Tech, Yanton, Wouxun, etc…

Les différents standards numériques RA Comment puis-je débuter ? Sans radio DSTAR? Avec un radio DSTAR? D-STAR (Digital Smart Technology for Amateur Radio) : Standard FDMA - GMSK; Le GMSK a fait ses preuves sur les réseaux cellulaires GSM; D-STAR est un open standard développé parla JARL Japan Amateur Radio League; Utilise codec AMBE; 1er standard numérique conçu spécifiquement pour les RA; Très résiliant car utilise adresses IP d’internet; 2 manufacturiers radios : Icom et Kenwood

Les différents standards numériques RA C4FM Fusion (Continuous 4-level Frequency Modulation): Standard FDMA; Très proche du P25 phase 1; Appelé Fusion parce qu’il peut fonctionner en mode automatique mixte FMC4FM; Utilise codec AMBE semblable au DMR et P25; Standard développé pour les RA; Un seul manufacturier: Yaesu, et système fermé, contrairement à la plupart des autres standards qui sont « ouverts »;

Transmission numérique via répéteurs et réseaux: En général Tous les modes peuvent transmettre en simplex comme en semi-duplex via répéteurs. Attention de ne pas utiliser les fréquences simplex FM comme 146,520 MHz ou 446,000 Mhz (faites le test et écoutez-vous en FM). Utilisez plutôt 145,670 MHz. Tous les modes exigent vos lettres d’appel programmées dans le radio pour être fonctionnels sur les réseaux. Les radios C4FM Fusion ne fonctionnent pas sans vos lettres d’appel: c’est la 1ère chose que le radio demande quand on le programme. Transmission numérique via répéteurs et réseaux: En général

Transmission numérique via répéteurs et réseaux: Fusion C4FM Fusion C4FM utilise le concept de “rooms” pour relier les répéteurs entre eux, par ex.: Room F1ZIT – room francophone très populaire. Room FUSION-CANADA-FR – dispo sur la plupart des répéteurs Fusion du Qc. Deux modes de transmission voix : DN : digital narrow, permet voix et données. VW : voice wide, superbe qualité audio, mais pas de données supplémentaires. Il est essential d’utiliser le mode DN sur le room FUSION-CANADA-FR afin d’assurer le lien avec le DMR. La room FUSION-CANADA-FR est reliée en permanence au réflecteur DMR 302205, qui est disponible de base sur la plupart des répéteurs DMR du Québec. Ceci veut dire que les utilisateurs du DMR et les utilisateurs du Fusion communiquent entre eux de façon transparente, chacun utilise pourtant une technologie différente via des répéteurs différents et sur des réseaux différents! Transmission numérique via répéteurs et réseaux: Fusion C4FM

Transmission numérique via répéteurs et réseaux: D-STAR D-STAR utilise le concept de “gateways” pour relier les répéteurs entre eux. Plusieurs gateways peuvent se relier entre eux via un réflecteur, ex.: Réflecteurs VE2VPS B et VE2VPS C – relient répéteurs Québécois entre eux. Réflecteur REF001C – méga réflecteur mondial (anglophone). Pour une communication « réseau », on doit, comme sur Fusion identifier qui on est, mais en plus d’identifier où (ou à qui) on veut se connecter, on doit aussi identifier par quel répéteur on entre et par quelle porte de sortie on accède à la destination. Ces 4 éléments sont programmés en mémoire en même temps que la fréquence du répéteur: Mycall, UR, RPT 1 et RPT 2. Donc pour un QSO « réseau » sur la répétitrice locale, on ne s’en soucie plus, on utilise le canal mémoire tout simplement, comme si on était en FM. Le UR peut aussi au besoin contenir des « commandes » : pour déconnecter un réflecteur, pour en connecter un nouveau, pour demander l’état de connexion d’un répéteur. Exemple: Mycall : VE2LAM RPT 1 : VE2RKI C RPT 2 : VE2RKI G UR: CQCQCQ (pour un appel général et des QSO avec n’importe qui). Transmission numérique via répéteurs et réseaux: D-STAR

Transmission numérique via répéteurs et réseaux: D-STAR Le D-STAR permet comme le DMR des contacts radios « personne-à-personne » qu’on pourrait qualifier de « privés ». Cela s’appelle du « callsign routing »: on place dans UR les lettres d’appel de l’amateur avec qui on veut jaser., et on les garde là tout le long du QSO. Dans le cas d’utilisation d’un hotspot, le UR peut aussi servir à des commandes adressées directement au hotspot lui-même: on peut le redémarrer (commande REBOOT), on peut le fermer complètement (SHUTDOWN), on peut lui demander de mettre à jour sas liste mondiale de réflecteurs (HOSTUPDT). Les hotspot permettent aussi l’utilisation de raccourcis DTMF pour les commandes: par exemple, pour déconnecter on envoi le #; si on veut savoir sur quel réflecteur est connecté le répéteur, on fait le 0 (zéro). Il existe 4 types de réflecteurs D-STAR: D-Plus (REF) Dextra (XRF) DCS (DCS) XLX (émule les 3 premiers) Transmission numérique via répéteurs et réseaux: D-STAR

Transmission numérique via répéteurs et réseaux: D-STAR Le UR qui peut aussi servir à demander de l’information au répéteur: la commande « I » (pour « info ») permettra de demander au répéteur à quel réflecteur il est connecté. La commande « U » (pour « unlink ») permettra de se déconnecter du réflecteur actuel. Les commandes de connexion et de déconnexion quand à elles, varieront en fonction du type de répéteur D-STAR : « homemade » ou Icom. Dans le cas d’utilisation d’un hotspot, le UR peut aussi servir à des commandes adressées directement au hotspot lui-même: on peut le redémarrer (commande REBOOT), on peut le fermer complètement (SHUTDOWN), on peut lui demander de mettre à jour sas liste mondiale de réflecteurs (HOSTUPDT). Les hotspot permettent aussi l’utilisation de raccourcis DTMF pour les commandes: par exemple, pour déconnecter on envoi le #; si on veut savoir sur quel réflecteur est connecté le répéteur, on fait le 0 (zéro). Il existe 4 types de réflecteurs D-STAR (compatibles avec tous les radios, et utilisation transparente): D-Plus (REF) Dextra (XRF) DCS (DCS) XLX (émule les 3 premiers) Transmission numérique via répéteurs et réseaux: D-STAR

Utilisation des répéteurs locaux C4FM : VE2EBR-RPT Fréquence: 444,900MHz (+); Ouvrez votre radio C4FM, programmez la fréquence ci-haut, et vous êtes prêt à l’utiliser ! Connecté en permanence au Room FUSION-CANADA-FR; Le Room FUSION-CANADA-FR est joignable par Hotspot via FCS003- 01; Le Room FUSION-CANADA-FR est joignable par DMR via le TG 302205;

Utilisation des répéteurs locaux C4FM: pour se connecter à un Room : Sur votre radio C4FM, assurez-vous d’être en mode DN et sur la fréquence du répéteur; Appuyez sur le bouton Dx pendant 1 sec.; Le répéteur local vous répondra avec le nom du Room sur lequel il est connecté; Si le node vous convient, vous êtes prêt pour un QSO; Sinon, appuyez sur ENTER pendant 1 sec., votre radio vous présentera un menu; Déroulez jusqu’à SEARCH & DIRECT, appuyez sur enter, vous aurez un écran pour entrer le nom d’un Room que vous voulez chercher (entrer par exemple F1ZIT , un Room Français populaire); Appuyez sur enter pendant 1 sec pour passer à SEARCH, puis appuyez brièvement sur enter; Le répéteur listera les Rooms qui correspondent à vos critères; Appuyez sur enter pour connecter le répéteur au Room choisi, OU sélectionnez BACK plusieurs fois pour sortir de ce menu et ne pas connecter le Room listé;

Utilisation des répéteurs locaux DSTAR : VE2RKI B (UHF); Fréquence: 442,950MHz (+); Ouvrez votre radio D-STAR, programmez la fréquence ci-haut, et vous êtes prêt à l’utiliser ! Connecté en permanence au Réflecteur Québecois VE2VPS B; Il y a ~ une dizaine de répéteurs D- STAR du Québec reliés à ce réflecteur;

Utilisation des répéteurs locaux DSTAR : VE2RKI C (VHF); Fréquence: 147,270MHz (+); Ouvrez votre radio D-STAR, programmez la fréquence ci-haut, et vous êtes prêt à l’utiliser ! Se connnecte 3 fois / semaine au Réflecteur Québecois VE2VPS C pour les réseaux DSTAR du Québec les mardis et jeudis à 20h00, et le samedi matin à 10h00 pour le réseau D-STAR International Francophone; Il y a ~ une dizaine de répéteurs D- STAR du Québec qui se relient à ce réflecteur pour les réseaux; En-dehors de ces heures, le répéteur est libre pour usage local et/ou pour se lier au réflecteur de votre choix;

Les hotspots

Les hotspots DVMEGA Raspberry Pi TX/RX en numérique Réflecteur, Room, ou direct vers une répétitrice VHF/UHF PC Connexion Internet DVAP ou Raspberry Pi Shark RF OpenSpot

Les hotspots info tirée d’un document de la section Ohio de l’ARRL, disponible à : http://arrl-ohio.org/digital/Amateur%20Radio%20Digital%20Hotspot%20Comparison.pdf

Mes hotspots: Raspberry Pi 3, écran LCD 3,5” et DV4Mini UHF, couvre DSTAR, DMR, Fusion, dPMR, P25 Pi Zero Wireless et DVAP VHF, exclusivement DSTAR

Autres points ?