DIGITÁLNÍ SÍŤ D-STAR 

budoucnost digitální komunikace či slepá ulička ?

Před několika lety spatřil světlo světa nový digitální komunikační systém z dílny firmy ICOM. V této době nabízela již firma profesionální řadu digitálních radiostanic a není pochyb, že tento systém, určený výhradně pro radioamatéry, má kořeny v profesionální komunikační technice. Zrod této techniky se datuje na přelom tisíciletí ale vývoj trval dva roky a první radiostanice umožňující digitální přenes v tomto systému spatřila světlo světa a byla představena na radioamatérské výstavě v roce 2003.

D-STAR jako první umožňuje kompletní digitalizaci hlasu v pásmech VKV, umožňuje přenos GPS pozic uživatelů a to nejen pro uživatele těchto sítí, ale také pomocí internetových gejtů i pro uživatele sítě APRS. Další zajímavou funkcí je možnost prolinkování v podstatě jakéhokoliv D-STAR převaděče s jakýmkoliv na světě. Uživatel může tedy z tepla domova hovořit se stanicemi na druhé straně zeměkoule s výkonem několika wattů. Je to podobný princip jako radioamatérský Echolink, ale poněkud specifičtější.

Radiostanice D-STAR mají možnost vysílat na klasických převaděčích klasickou FM modulací, nejsou tedy omezeny pouze na digitální druh provozu. To je výhodné především v případech, kdy je k dispozici kombinovaný D-STAR převaděč, který může pracovat v obou režimech (analog nebo digitál). V případě, kdy digitální provoz už nefunguje, je tedy možné stanice přepnout na klasické analogové vysílání a můžete využít jiný klasický převaděč.

V sítích D-STAR se používá GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying) modulace s přenosovou rychlostí 4k8/sec. Hlasová data jsou komprimována speciálním AMBE 2020 vokodérem. Během hovoru jsou vysílána doplňková nijak nezabezpečená (proti chybám v přenosu) data a s tato data jsou používána pro přenos GPS souřadnic a informací o stanici.

Toliko teorií a nyní k praktické stránce....

Ačkoliv se jedná o produkt určený pro radioamatérský provoz tj. oblast šťouralů, bastlířů  a experimentátorů s jakoukoliv radiotechnikou,  jsou zde možnosti jakýchkoliv úprav a amatérských konstrukcí velmi omezené. Kámen úrazu je samotný audio kodek  AMBE 2020, který de facto existuje pouze v hardwarové podobě ve formě DSP čipu. Neexistuje k němu softwarový dekodér, který by umožňoval jen pomocí PC a zvukové karty nebo jednoduchého modemu tento provoz poslouchat, či se do něho aktivně zapojit. Neexistuje bohužel ani konkurenční výrobce, který by tuto technologii nabízel také (mimo firmy ICOM), který by ceny zařízení srazil v zápalu konkurečního boje o zákazníka.

Takto je tedy naprosto jasné, že pro komunikaci v systému D-STAR musíte mít originální radiostanici Icom (četl jsem o upravených verzích stanic Kenwood, ale v praxi jsem je ještě neviděl), které nejsou zrovna nejlevnější (začínají na 10.000 korunách) a nebo můžete použít o poznání levnější počítačový USB hardwarový kodek, který vám umožní připojení přímo na vámi stanovený převaděč po internetu.

Stejný problém nastává s infrastrukturou jako takovou (převaděči). Radioamatéři si sice poradili se stavbou převaděčů z levnějších profesionálních radiostanic a GMSK modulátorů a demodulátorů, ale digitální kontroléry, které se musí připojit do internetové sítě jsou stále originální od Icomu (a rozhodně nejsou zadarmo).

Po stránce kvality přednesu a věrnosti hlasu, není na tom D-STAR vůbec špatně. Vezmeme-li v úvahu o jak ztrátový kodek se jedná (podobný používá i Mototrbo) je výsledek překvapující. Oproti mototrbu, které v současnosti vede na žebříčku nejhorších modulací, je přednes celkem věrný pokud nedochází k výpadkům signálu nebo není stanice na hranici dekódovatelnosti. Oproti stanicím mototrbo, které mají tendenci při slabých nebo přerušovaných signálech "mňoukat" zde dochází ke dvěma efektům. Buď je signál jen zkreslený (zvuk podobný R2D2 z hvězdných válek :-)) ale luštitelný, a nebo dojde k úplnému rozsynchronizování dat a pak se ozývá naprosto nesrozumitelný sousled tónů.  V tomto druhém případě může ale dojít i v momentě, kdy není signál až tak slabý, ale dojde ke krátkému výpadku, který zapřičiní špatnou synchronizaci příjmu dat. Po krátké době i během relace může dojít opět k nápravě, ale nesychronizovaná část je již ztracena. U stanic mototrbo až do úplné ztráty signálu je stále i přes velkou dávku fantazie možné odhadnout o čem protistanice hovoří.

Radiová síť D-STAR se dělí na dvě úrovně. Regionální tj. přímé spojení převaděčů v jedné zemi nebo oblasti a na spojení mezi oblastmi. Uživatel může volat na regionálním převaděči stejně jako na analogovém ekvivalentu, nebo může aktivovat všechny převaděče v oblasti současně a volat například všeobecnou výzvu na větším území, než by pokryl jeden převaděč. Další možností je aktivovat prolinkování jakéhokoliv převaděče v jakékoliv oblasti a volat na něm podobně jako na analogu přes echolink. Uživatel může volat i přímo stanici podle volacího znaku a automaticky je prolinkován převaděč, ke kterému je stanice přihlášena.

Samotné volání v síti se provádí tak, že uživatel vyplňuje volací znak místního převaděče na kterém chce volat. Poté vyplňuje, pokud chce prolinkovat regionální převaděče i jméno gejtu, popřípadě volací znak cílového převaděče nebo volací znak stanice, kterou chce volat. Váš volací znak musí být samozřejmě také vyplněn. Potřeba je také registrace na internetu, kde uvedete "domovský" převaděč, kam by měl být případný volající linkován, pokud by vás volal přímo. Vyplňování volacích znaků umí některá stanice automaticky a některé musíte zadávat ručně. Radiostanice mají navíc paměť na několik desítek volacích znaků převaděčů , takže si uživatel nemusí pamatovat jejich "jména".

Posílání GPS pozice je možné samostatně po definovaných časových úsecích a to dokonce i bez ohledu na to, zda právě hovoříte. Jelikož se tato informace posílá v doplňkových datech, která neustále vysíláte během hovoru (během hovoru se periodicky posílá informace o volacím znaku a jménu operátora). GPS pozici lze posílat ve dvou formátech. Speciální formát GPS, který umí dekódovat  pouze radiostanice Icom (ty jsou schopné na displeji zobrazit vzdálenost a směr k "protistanici")  a nebo formát A-GPS, což je de facto formát APRS. Ten sice neumí stanice v síti dekódovat, ale po úspěšném dekódování dat převaděčem jsou tato data linkována na server APRS. Pozice stanic D-STAR je tedy možné sledovat i přes internet a poznáte je podle unproto adresy, ve které je právě označení DSTAR.  

Mimochodem, co se týče GPS přijímače, i to není v případě D-STAR stanic záležitost levná.  K ručním stanicím musíte GPS přijímač připojit buď ve formě externího modulu na RS232, který je na speciálním konektoru a nebo zakoupit mikrofon s GPS přijímačem za víc než 5000 korun.










Pro nás, posluchače je možný monitoring pouze doplňkových dat pomocí dvou SW. Po připojení diskriminátoru do zvukové karty počítače můžete použít program dstar.exe od známého technického šílence r00t (www.r00t.cz) a nebo win-linuxový program DSD (Digital Speech Decoder). Hlasová data nelze bez příslušného hardwarového vybavení rozluštit. 

Já si osobně myslím, že je DSTAR zajímavý druh digitálního provozu. Audio přednes je lepší než třeba Mototrbo, ale horší než TETRA či TETRAPOL. Obrovskou nevýhodou je vysoká pořizovací cena koncových zařízení bez možnosti zbastlení nebo zakoupení levnějších variant. Vše se točí kolem "made in Icom" a ten s cenami díky neexistující konkurenci rozhodně dolů nejde. Vše je způsobeno drahým použitým licencovaným vokodérem, který nemá žádnou "free" variantu, proto není možné tento provoz ani monitorovat (což mne při vzpomínce na formulacích v telekomunikačním zákoně o otevřené řeči, trochu zaráží). V ČR jsou v současnosti 4 aktivní převaděče z nichž dva jsou v Praze.  

V otázce budoucnosti této technologie jsem velmi skeptický . Pokud by Icom uvolnil licenci na vocodér (pokud je to vůbec možné) a objevili se levnější výrobci této techniky (i třeba za cenu chudšího softwarového a mechanického vybavení), pak by třeba mohl být D-STAR úspěšným náhradníkem analogového echo-linku. Potenciál na to rozhodně má. Pokud si firma Icom toto neuvědomí, stane se D-STAR jen slepou uličkou v digitalizaci radioamatérského koníčku a nahradí jej třeba amatérská verze Mototrba, které už vyrábí několik nezávislých výrobců, jejichž radiostanice jsou mezi sebou více či méně kompatibilní.