Analyse D-Star

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Sommaire

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Objectif

L'objectif de ce document est d'évaluer la mise en place d'un système de transition de données digitale dans le cadre de l'évolution de l'infrastructure fournie par IAPC faisant la promotion des mode spéciaux pour les radioamateurs Suisse.

Il apparaît que la transmission de signaux vocaux prennent la voie du digital dans le monde radioamateur, ceci est principalement du à la publication d'un standard appeler D-Star proposé par la Ligue radioamateur du Japon suivit par l'adoption de ce standard par ICOM pour une gamme de ces produits.

Ce standard à le grand avantage d'être ouvert par contre l'encodeur audio (AMBE]) et propriétaire, le choix d'utiliser un encodeur me semble étrange car il existe au moins une alternative ouverte viable (voir encodeur speex), il est probable que c'est lié à des impératifs financiers.

Il est important de souligné que ICOM à pris le risque d'investir dans une gamme de transceivers adapté aux D-Star et je pense qu'il est vital d'avoir l'appui d'un grand constructeur. On remarquera également que le système D-Star est déjà bien implanté aux usa ainsi qu'au Canada.

Cependant je ne suis pas persuadé de la pérennité de ce produits si celui-ci n'est pas suivit par d'autre constructeurs.

Ceci étant dît je pense qu'effectivement la mise en place d'un système D-Star dans la cadre d'une expérimentation est une bonne chose car l'expérimentation est un des objectifs principales des radioamateurs. Cependant il faudrait utilisé les produits ICOM uniquement pour la partie relais et naturellement les transceivers compatibles mais par contre le système de lien point-point proposé par ICOM semble trop chers et surtout trop limités. Par ailleurs à long terme ce serait probablement une bonne idée d'envisager de construire un relais D-Star ceci sous réserve de pouvoir se procurer les chips d'encodage AMBE pour des quantité raisonnables.

Dans ce sens il est probablement possible de modifier les transceivers Telecar 9 récupérer par les RAV, ceux-ci permette d'ajouter une platine modem aillant accès, ils comportes également l'option OCXO assurant aux PLL une bonne stabilité. Il faudrait donc juste un modulateur/démodulateur du style FX589 de CML, un microcontroleur, des convertisseurs A/D et D/A audio et naturellement l'encodeur/décodeur AMBE (2000 ou 2020). Je pense que ce genre de platine devrait revenir à mois de 150 CHF. Cette méthode permettrai d'utiliser les Telecar 9 aussi bien en mobile que dans les relais. Naturellement cette démarche demande pas mal de développement et il serra probablement impossible de trouver les ressources humaines nécessaire pour le faire dans un délais raisonnable.

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Proposition d'une structure

Je propose donc de mettre en place en place un relais D-Star comportant uniquement un contrôleur et les repeater's jugé nécessaires, par contre il faudrait mettre en place un réseaux maillé de connexion digitale rapide sur 10 Ghz ou sur des bandes plus hautes permettant de transporter différents types de données (IPV4, IPV6 etc) tout en assurant des délais de propagations court et prédictif. Pour ceci l'on pourrait utiliser ou s'inspirer de la couche ATM.

Ce système offre l'avantage de permettre de ce greffé avec d'autres système sur le maillage de transmissions de données rapide. Par exemple si l'on met en place un réseau rapide sur 24 Ghz, l'on pourait utilisé le 10 Ghz pour des transfert locaux et laisser les bandes plus bases libres. Ceci devrai permettre d'assurer un certaine pérennité étant donné le grignotage que l'on constate sur les bandes du 23, 13 cm et plus bases.

Pour le coté modulation l'utilisation de la modulation Orthogonal Frequency Division Multiplexing me semble un bon choix. Certain se demanderont pourquoi utilisé une modulation multi-porteuses, le choix est motivé par le fait que ce système permet d'assurer une bonne répartition spectrale et peut gérer le problème des trajectoires multiples. L'on aurai également utilié une polarisation circulaire mais il est difficile voir impossible de faire une antenne sectoriel ou omnidirectionnel en polarisation circulaire. Par ailleurs la dizaines de stations Nortel (TamTam) que j'ai à disposition sont en polarisation horizontale ou Verticale.

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Concrètement

La partie ICOM est largement documentée et je ne vais pas donc m'étendre sur le sujet. Pour le réseau haute vitesse je peux mettre à disposition 2 stations de bases et 4 stations Nortel utilisée initialement pour des liaisons point multi-points en full-duplex sur 24 GHz. Naturellement le développement de ce type d'infrastructure va impliqué pas mal de développement et je pense que pour la mener a terme il va falloir former un groupe aillant le capacité techniques et matériel ce qui ne va pas être facile. J'ai déjà pris quelques contacts afin de tater le terrain.

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Proposition de planning

En premier lieu if faut confirmer la possibilité d'utiliser une liaison autre qu'avec le produit ICOM pour la liaison entre relais, ceci semble probable étant donné qu'une interconnexion par TCP/IP est possible. Mise en place des produits ICOM et simultanément évaluer la faisabilité d'établir une liaison digitale rapide sur 24 Ghz dans un délai raisonnable. Dans le cas ou l'étude de faisabilité est concluante constitution d'un groupe de développement, répartition et planification du travail. Il est également important dans le cas ou les produits Nortel sont adaptés à l'usage que l'on veut faire de tenter de sans procurer le plus possible ou tout du moins de voir si il est possible de les réserver. Une autre possibilité et développer un système permettant d'assurer une certaine pérennité a celui-ci par l'utilisation de produits courants.

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Données techniques

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D-Star

Il existe beaucoup de document décrivant le système D-Star, jai donc fait un petite liste de liens:

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Connexion backbone

La partie de transmission rapide que j'appellerai backbone demandera plus de compétence technique, j'ai déjà proposé à Patrick Favre qui est professeur à l'école d'ingénieur d'Yverdon-les-Bains pour voir si il serai possible de travailler en colaboration, celui-ci est intéressé mais ne pourra naturellement pas démarrer tout de suite, il est probable que l'on pourra orienter un travail de diplôme ou de semestre dans ce sens. Un séparation de ce projet en trois parties distinctes devrai simplifier le travail, la première partie serait d'adapter les transceivers Nortel afin de monter et de descendre un signal depuis une fréquence intermédiaire du genre 70 MHz jusqu'au 24 GHz, Il faudra également choisir les 2 fréquences utilisée en full duplex. Je pense que la bande basse devra se trouver entre 24.050 et 24.192 GHz et la bande haute entre 24.194 et 24.250 GHz. Cependant il faudra contrôler si les filtres interdigitaux peuvent être accorder dans ces bandes. Il faudra également contrôler si les oscillateurs DRO thermostatés on un bruit de phases tolérable. Dans le cas contraire il faudra utiliser des oscillateurs à quartz et multiplier ou éventuellement des oscillateur YIG. Dans touts les cas je pense qu'il va être nécessaire d'avoir une référence de temps précise et qu'il faudra mettre en place un 10 Mhz sous forme d'un OCXO éventuellement asservis par les 1pps d'un récepteur GPS.

La deuxième partie et le traitement du signal IF, je propose que l'on parte sur un système à double DDS + mixers + plus traitement des signaux à l'aide de processeur performant. Par exemple l'on pourrai utiliser les DDS D'Analogue Device AD995x.

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