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【火腿专题】让数字无线电对讲不再困惑,探索DMR和D-Star数字对讲机的世界

 业余无线电 2020-10-28


对讲机也会串台?
淡定,淡定
你的对讲频率和别人撞上了
就像美女在电梯里“撞衫”一样


怎么避免这种尴尬呢?
带上墨镜,假装对方不存在?
(在这个频率上加设亚音频)
还是换套衣服?

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相信你已经有了答案:
马上换个新频率!
惹不起,我还躲不起你?
没有一劳永逸的办法?
相比传统模拟对讲机
数字对讲机具有高保密、悦音质、双时隙
可以完美这种尴尬

如今市面上数字对讲机品牌、款式众多,如何选购一款质量可靠且适合自己单位使用的数字对讲机呢?相信大多数初次接触数字对讲机的用户都不是特别了解,作者N1DAY在此浅谈正确选择数字对讲机的十八般武艺探索启动和运行DMR和D-Star数字对讲机的注意事项,一起和电台小叔BG5WKP开启探索之旅吧!

使用数字移动对讲是我从未想过的。但是,当Ernie-KC4SIT给我他的Icom 51周年纪念版D-Star对讲机时,我想可以试试看。我必须承认,如果您喜欢挑战一些常规通联,那将非常有趣。在这篇文章中,我不会花很多时间讨论数字通联的操作方法,因为互联网上有许多很好的资源,包括讨论如何设置数字对讲机并使之正常工作等等。相反,我将专注于那些在启动和运行DMR和D-Star对讲机有趣,有时是令人沮丧的方方面面,以帮助您确定数字移动对讲机是否是您想要拥有的东西。文章中有很多都将重点放在DMR数字系统上,但是这些概念适用于那里的不同数字对讲机标准。

宝峰DM-9HX(DMR)和Icom IC-51A(D-Star)。我拥有的两台数字对讲机

什么是数字移动对讲?

简而言之,这是一种通信方法,其中您的语音词汇通过无线电转换为0和1数据包,然后传输到连接到互联网的中继器或热点。一旦信号(在这种情况下为0和1的数据包)连接到了互联网,它们便会通过路由在整个互联网中连接到其他转发器。中继器从那里将数字信号发送到其覆盖区域。任何接收到信号的对讲机将数字包转换回模拟语音,接收端的对讲机用户就可以听到了。

数字对讲系统示意图

大多数数字无线电系统的工作方式与D-STAR相同,转发器连接到Internet,将信号发送到连接的节点,然后将信号重新路由到连接到该节点的其他转发器。由于实现上的差异,不同的标准D-STAR,DMR,System Fusion和Echolink通常不能互相交谈。

至于使数字对讲机工作的技术细节,我今天不再赘述。有大量的互联网资源可用于回答有关数字无线电通信的任何技术问题。我今天的意图是为您提供一些决定进入业余无线电活动领域时需要考虑的基本信息。不幸的是,网络上的许多内容已经假定您已经掌握了数字对讲机的知识,而事实并非如此。那当然是我的经验,这令人沮丧。希望我可以在此处绘制数字对讲系统的图片以及一些基础知识,以便当您确实需要大量技术细节的时候,您将已经处于正确的心态中,知道要问什么问题。

数字对讲机主流数字标准有那几家?

首先,数字对讲机不是一种“万能的对讲机”,您可以出去购买任何配备数字的对讲机,并期望它在任何情况下都能在任何地方工作。当前有四种不同的流行数字标准,它们不能很好地配合使用。最长的一个是Kenwood推广的Echolink如果您可以访问启用了Echolink的中继器,则Echolink会很有趣。但除此之外,Echolink与通过互联网进行电话会议没有太大不同。然后是ICOM提供的D-StarYaesu的System Fusion,最后是最初为企业用户开发的Motorola的数字移动无线电(DMR)在DMR领域中,还有两个标准:摩托罗拉和Brandmeister。

几年前,如果一个业余无线电爱好者想进入DMR,那是一个相当昂贵的提议,因为DMR唯一可用的无线电设备是摩托罗拉的商用单元。然后,中国制造商通过AnyTone,Hytera,TYT,Baofeng等品牌进入DMR业务,价格急剧下降。结果就是,今天,可以100美元左右的价格购买一台具有全球功能的优质DMR对讲机。Kenwood,Yaesu和ICOM的Echolink,System Fusion和D-STAR产品的价格往往更高。

大多数人在进入数字对讲时会问的一件事是DMR,D-Star还是System Fusion?所有这些标准都有其独特的特性和缺点,因此要回答这个问题并不容易,它取决于您个人希望对数字对讲机进行的许多操作。就个人而言,我喜欢D-Star的可靠性,但是我花了更多时间在DMR上。似乎DMR是业余无线电爱好者最广泛采用的标准,这是我的朋友使用的标准,并为我提供了很多编程灵活性。对于喜欢看数字对讲机功能的修补匠,我相信DMR是必经之路。

进入数字对讲的世界要做什么准备?

如果您决定要进入数字对讲的世界,那么首先要做的就是获取分配给您的ID号。D-Star和DMR都维护着允许您请求批准和分配您唯一的ID号的网站。收到后,您的ID号需要编程到您的对讲机中。没有有效的ID号,您将无法一起玩游戏。因此,在购买对讲机之前,最好先申请并接收您的ID。请记住,这些号码分配活动是由业余无线电志愿者执行的,他们生活中还有其他事情。因此,如果您要求获得ID号后需要一两天的时间等待。对于DMR注册,请访问RADIOID.NET。对于D-Star,请访问DSTARGATEWAY.ORG。

在购买数字对讲机之前,最好先确定您所在地区是否存在具有数字功能并已链接到互联网的中继器。如果没有,那么您将需要一个名为“热点”的附加工具来将您的无线电信号传送到互联网上。我将在稍后讨论。但是现在,让我们假设您所在的区域中有一个或多个配备数字设备的中继器。您需要了解的第一件事是转发器正在使用哪种数字标准,因为它将影响您的购买决定。例如,如果您所拥有的只是配备了D-Star的中继器,那么您将面临购买具有D-Star功能的对讲机的选择,或者如果要使用其他数字对讲机中的一个,则要同时获得对讲机和热点、通讯标准。

接下来,您需要考虑对讲机的天线。如果本地中继器正在运行Motorola的DMR标准配置,这可能是一个大问题,因为几乎所有DMR中继器都在70厘米频段上工作,如果您在中继器覆盖区域的边缘使用手持对讲机,则可能会遇到问题。以我为例,与宝峰DM-9HX DMR对讲机随附的橡皮鸭天线相比,如何可靠地连接到我所在地区的一个中继器是一个挑战。即使使用了售后天线,由于QTH和直放站之间的山路困难,我也不得不坐在甲板的边缘才能可靠地连接到直放站。最终,我去了一根70厘米八木天线,与中继器的联系变得更加可靠。最后,增加一个数字DMR放大器(它必须是兼容数字DMR的放大器,不能使用任何旧的UHF放大器),将我的功率从4瓦跳升到25瓦就可以了,现在我可以在我需要时可靠地打开任何一个中继器。

一个有效的70厘米数字对讲机天线可以像手持式Moxon天线一样简单,它可以提供良好的定向传输。这根天线很好地打开了我的本地中继器,但是我现在正在使用一种增益更高的八木天线一样。

D-Star(左)和DMR(右)连接到放大器。由于DMR的2层设计,DMR对讲机需要一个能够快速切换时间的放大器。上图所示的放大器是BTECH U25D。一个合理的价格,为此目的的良好放大器。

现在,让我们假设您已经拥有了DMR对讲机,并且居住在DMR中继器的覆盖范围内。即使您具有数字通信的两个基本要素,您仍然可能只能完成本地通话。为什么是这样?事实证明,转发器操作员可以完全控制通过转发器可以访问和不能访问的内容。与传统的FM转发器不同,数字对讲在许多不同的频道上运行,转发器所有者确定可以使用哪些频道。因此,某些中继器被锁定在本地和定义的区域覆盖信道上,而其他中继器则允许访问整个全球中继。如果您对通过任何给定的中继器可以使用的扩展覆盖范围有任何疑问,我的建议是与当地的中继器运营商联系。这样做时,我有一个警告。确保让中继器操作员知道您是数字对讲机世界的新手。我发现中继器所有者非常热衷于数字对讲机,以至于许多人会以为您已经完全了解术语,例如时隙,代码插头,门,C桥以及该业余无线电领域独有的其他术语。如果你不提前了解这些知识,最后的结果就像在和只会说中文的人说话时试着说英语,鸡同鸭讲。

假设您已经解决了所有上述挑战和问题,那么能够通过数字对讲机与其他人进行实际通信不只是键入本地转发器频率,按下按钮并进行交谈的问题。如果您过去曾经进行过传统的FM中继器通信,那么您已经知道必须建立一些基本设置,例如传输偏移量,PL音调等,才能用您的电台锁定中继器。为了轻松切换到不同的中继器,您需要预先为每个要访问的中继器建立必要的对讲机设置。换句话说,您需要对对讲机进行编程,以免在使用设备时弄乱设置。数字对讲机也是如此,在实际使用对讲机之前,必须先对其进行必要的设置编程。唯一的区别是,数字对讲机的编程要比模拟FM对讲机成功所需的编程要广泛得多。这有点不幸,但这是数字无线电世界中每个人都坚持使用的。

“代码插头”让新手入门更轻松

您可能已经在讨论数字对讲机中的编程设置时听到过“代码插头”一词。“代码插件”仅是建立与对讲机和本地中继器可用的通信选项一起使用的设置所需的编程。“代码插件”一词源自一个或多个业余无线电爱好者的实践,他们会使用本地操作所需的设置(代码)来对对讲机进行编程。然后,他们会将这些设置保存到计算机文件中,并且当新爱好者加入与他们相同的对讲机时,他们只需将设置(代码)加载(插入)到新无线电爱好者的对讲机中即可。从本质上讲,他们会通过将新对讲机连接到计算机并将已内置的设置下载到计算机中来“插入代码”。“插入代码”听起来有些尴尬,因此变成了“代码插件”。对于新业余无线电操作员来说,这使在数字对讲机上的安装和运行变得容易得多,因为它无需学习如何对对讲机进行编程,就可以通过配备本地数字的中继器成功进行通信。唯一的缺点是,如果新业余无线电爱好者想访问“代码插件”中不可用的频道,或者想要使用与该地区其他爱好者所使用的品牌/型号不同的对讲机,则“代码插件”可能不起作用或功能有限。

代码插头

“代码插件”软件允许对DMR对讲机进行编程。该软件特定于所使用的对讲机品牌/型号。

“代码插件”是让新手体验到数字移动对讲的一种便捷方式,互联网上有许多不错的视频,其中包含有关如何对不同的数字对讲机进行编程的逐步说明。起初,编程似乎不堪重负,因为DMR需要大量设置,而所有设置都必须精确才能成功。但是,一旦成功将几个频道输入到电台中,该过程将变得更容易理解。它还将使您能够以多种不同的方式访问对讲机,这在使用别人的“代码插件”时可能不容易获得。

访问数字“热点”是捷径

如果您所在区域没有可靠的DMR中继器访问权限,那么下一个最佳选择是本地“热点”。基本上,热点仅是连接到计算机的个人迷你中继器。当您按热点正在收听的频率按下手持对讲机上的PTT按钮时,热点将通过计算机将信号通过互联网发送出去,并最终发送到您尝试访问的远距离中继器。只要在对讲机中编程的设置对于您尝试进行通信的信道是正确的,就会发生这种情况。结果,有可能在热点距离之内(通常约为100英尺),通过手持对讲机与世界进行通信。

超大热点

使用热点进行数字无线电通信有几个优点。首先,与处理远程转发器相比,与Internet的连接通常将更加直接和可靠。其次,当使用热点时,您不再受限于转发器所有者提供的频道,并且可以为适合您需要的任何覆盖区域编程热点。最后,它使您摆脱了依赖他人使用有效的“代码插件”的麻烦,这意味着您可以使用所选的任何对讲机。缺点是您必须学习如何对对讲机进行编程以使热点正常工作。另外,使用热点时,本地中继器可能会将您锁定在本地网络之外。那是我的情况。因此,我对电台进行了编程,可以通过热点访问广域覆盖频道,并且当我想与其他已知的火腿一起参加本地网络时,可以连接到本地中继器。

数字对讲机中可以使用许多不同的热点,它们都有自己的学习曲线。如果您走那条路线,请准备花一些时间学习如何设置热点,并在此过程中不要灰心。我选择一种称为“巨型热点”的设备,因为它具有DMR以及System Fusion,D-Star和其他一些功能。但是,安装说明是由于中文/英文翻译非常差的结果,这使得安装设备变得比必要的更加困难。幸运的是,与广播节目一样,互联网上有很多视频,它们将引导您完成启动和运行热点的整个过程。

结语


一旦一切就绪并运行起来,就可以开始玩对讲机了。尽管类似于模拟FM中继器通信,但仍需要注意一些差异。最明显的区别是信号发送和接收之间的等待时间或时间延迟之一。数字传输中正在发生更多的事情。首先,对讲机必须将您的声音转换为0'1和1'的字符串,然后必须将数字信号分成30毫秒的信息包进行传输。一旦被转发器接收到,则必须将数据包流式传输到互联网上,再送回远程转发器,最后进入对讲机,其中0'1和1's转换为可听见的语音。所有这些都需要花费一些时间,因此您会注意到来回通信延迟。当通信似乎比您作为模拟FM中继器用户习惯的通信慢时,请不要惊慌。数字通信的延迟将变得更大或更小,这取决于在任何给定时间在互联网的不同干线节点处有多少流量(电视流,视频观看,游戏活动,Skype使用情况,电子邮件传递等)。

要注意的另一件事是数字中继器的行为。每次打开对讲机开关时,中继器都会接受或拒绝您的传输。如果中继器接受您的信息发送,则一切正常,正在与您交谈的人员将听到您的评论。如果您的传输被拒绝,则转发器将向您的对讲机发送一个小数据包,基本上告诉它不要传输。这很可能是由于转发器当前被其他用户占用。中继器免费后,它将接受您的下一次传输。所有这些意味着数字通信的发生比传统FM模拟中继器的运行要慢一些。发射器的反复快速发射不能解决捆绑式中继器的问题。只需给系统几秒钟的时间,即可清除先前用户的身份并再次键入密码。

与此相关的是我注意到有关通过热点进行通信。我的巨型热点会告诉我何时其他业余无线电爱好者正在使用我要使用的通道,以及何时该通道清晰可见以便我可以使用它。它还会告诉我使用该频道的对方的呼号和姓名,这样我就不必打扰要澄清这两个项目的对话。由于这些功能,我知道什么时候频道空闲,热点会接受我的举报。这有助于使热点配置比转发器配置更易于使用。

我希望这有助于为您解释数字无线电操作中的一些基本注意事项。很长一段时间,我推迟了进入数字对讲的大门。在听其他业余无线电爱好者关于数字对讲机的讨论时,这些技术细节听起来像是一项承诺,就像是结婚时男女双方许下的誓言那么圣神。事实证明,数字对讲比我预期的要多得多,并且经过几天的关注和缓慢进展的学习成果使我进入数字无线电世界的挫败感降低,这为我打开了全新的业余无线电对讲机世界的大门。相信你也可以做得很好!

参考资料:

1. hamsignal Digital Mobile Radio Considerations

2. 对讲机江湖《传统的模拟对讲机会串台,数字对讲机出现了》

3. 数字与模拟对讲机《如何正确选购数字对讲机?



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