XLX886 Reflector Dashboard

D-Star 第一課

Version 1.1 by BU2EA (BX2AFC), July 20, 2016

前言

對於初次使用 D-Star 的使用者，在試圖建立通訊前，建議您花一些時間閱讀本文章，先取得一些基本概念，縮短摸索的過程。

注意：以下中文專有名詞翻譯，主要參照 ICOM 設備中文說明書的用語，以幫助理解。

D-Star 的訊號調制過程

發送部分：

使用者所發出的語音，進入 D-Star 的設備後，先經過 A/D (類比/數位) 轉換成數位訊號後，經過 AMBE 壓縮編碼 (這就好比 MP3 壓縮) 成為 DV (Digital Voice 數位語音) 訊號，然後再使用 GMSK 調制 (與 GSM 所使用的調制模式相同)，然後送到發射功率晶片發射。

接收部分：

反之，D-Star 設備收到 RF 訊號後，使用 GMSK 模式解調還原成 DV 訊號，經過 AMBE 解壓縮編碼 (播放 MP3)，再經過 D/A (數位/類比) 轉換成類比語音訊號後，然後送到喇叭。

D-Star 單工 (SIMPLEX) 模式

當兩個 D-Star 設備，中間不經過任何設備，直接進行通訊時，稱為單工模式 (SIMPLEX)。

但 D-Star 若只能運行於單工模式，則跟一般 FM Radio 無異，就失去了數位化的意義，因此必須借助 Repeater 和 Gateway 來增加覆蓋範圍。

關於 Repeater 和 Gateway

D-Star 系統有兩個很重要的元素：

Repeater (中繼站) 以及 Gateway (閘道器)。

要能夠順利使用 D-Star 系統，先要對這兩個設備有清楚的認識。

Repeater 中繼站

Repeater 主要有兩個用途：

RF to RF：

跟 FM 模式 Repeater 類似，主要用來將從 RF 接收到的 DV 訊號轉發到 RF，目的是增加 RF 的覆蓋範圍。

RF to GW (Gateway)：

將從 Gateway 轉發過來的 DV 訊號，轉發到 RF，或是將 RF 收到的訊號轉送到 Gateway。轉發 DV 訊號到 Gateway 的主要目的，是要經過 Internet 或 IP 網路進行 D-Star 通訊。

Gateway 閘道器

RPT (Repeater) to IP:

Gateway 的角色，主要用來將從 Repeater 轉發過來的 DV 訊號轉發到 IP 網路/Internet，並將從 IP 網路/Internet 收到的 DV 訊號，轉送到 Repeater，以完整建立 RF 跟 Internet 之間的通訊。

完整的 ICOM 閘道中繼站方案

ICOM 對於 D-Star，設計了一套完整的閘道中繼站系統，顧名思義，主要整合了 Repeater 中繼站和 Gateway 閘道器，目的在提供完整的 RF to RF 和 RF to Internet 的通訊，其中包含了一台 Repeater Controller 中繼站控制器和四台 Repeater 中繼站，而 Gateway 閘道則安裝於獨立的伺服器上。

四台 Repeater 的配置如下：

D-Star 連接埠 (Port) A：1200 MHz (23cm) 頻段(Band)，分為 DV (Digital Voice) 和 DD (Digital Data) 模式

D-Star 連接埠(Port) B：UHF (70 cm) 頻段(Band)

D-Star 連接埠(Port) C：VHF (2 m) 頻段(Band)

把這四台 Repeater 分別跟 Repeater Controller 以及 Gateway 相連，也就可以實現任一頻段跟 Internet 之間，或者是跨頻段之間的通訊。

實際運作環境，Repeater可以根據需要的頻段設置，並不需要安裝全部四台 Repeater。

D-Star 連接埠(Port) D：保留予 HF 頻段(Band)，但 ICOM 並未實作

Gateway 的非必要性與重要性

實際上，Gateway 並非 D-Star 必要的元素，但缺了 Gateway，只能行 Repeater 涵蓋區域內的同頻段 (Same-band) RF 通信，跨頻段 RF to RF 或 RF to Internet 都無法達成。

ICOM 所謂的局部呼叫(Local CQ)就是在這種狀況下完成，因為 CS (Callsign) 中的 RPT2 並未指定。[請參見以下 D-Star Callsign 章節]

雖說 Gateway 並非 D-Star 必要的元素，但有了 Gateway，就可以達成透過 Internet 網路進行 D-Star 通訊的目的。

Gateway 通信協定

但要達成透過 Gateway 的 D-Star 通信，首先 Gateway 之間必須建立一些通信協定，使 Gateway to Gateway、Gateway to Reflector 或是 Gateway to Repeater 之間得以連接。

以 ICOM 系統所建置的 Gateway，最初之支援 DExtra (REF)，後來又有 DPlus (DCS) 等等的通信協定。

DExtra 後來又將支援的呼號延伸到 XRF，這就是您將您的 Repeater/Hotspot 連接到 XRF886 時所使用的通信協定。

Reflector 反射器

Reflector 反射器，其實是一種特殊的 Gateway，一旦連接到 Reflector，它會將收到的 DV 訊號，轉送給其他也連接到它的 Gateway，如此一來，就達成多個 Gateway 之間的通信模式。

Reflector 的概念，有點像是 Internet 的聊天室服務器，Reflector 上面通常支援多個 Module (模組)，可視為多個聊天室。

Reflector 之間可以互聯，但是以相同 Module 之間的方式互連，以 XRF886 為例，Module A 連接了許多國外的 Reflector，成為了一個國際聊天室，當您連接到 XRF886 Module A，所有跟 XRF886 互聯的 Reflector 上面 Module A 的使用者，都可以跟您進行通信。

開放式 / 非 ICOM 的閘道中繼系統

事實上，D-Star 是一個開放的標準，並非 ICOM 的專利，因此 Repeater/Gateway 也不是只有 ICOM 可以生產製造。有鑑於此，在近幾年的 D-Star 發展中，就有許多人開發出免費的 Repeater/Gateway 軟體，其中最著名的，是 G4KLX 所開發的 ircDDBGateway (Gateway)和 DStarRepeater (Repeater)。

運用 G4KLX 的 ircDDBGateway 和 DStarRepeater，我們也就可以用低廉的成本，建置一套 D-Star 閘道中繼站系統。

Hotspot 系統

Hostspot 有時也稱為 Access Point (AP)，實際上是一種簡化版本的中繼站方案。通常指運用第三方 (非ICOM) 軟體所建置的小型中繼站，但省略了部分 Repeater 的功能，大多用於小範圍的通訊，例如家庭中。若 QTH 位置不在 D-Star Repeater 的涵蓋範圍中時，建置 Hotspot 可以建立一個小範圍的 RF 區域，然後透過 Internet 跟遠端 D-Star 站台通信。

Hotspot 組成元件

軟體部分：

以運行 G4KLX 軟體的 Hotspot 系統來說，跟 ICOM 系統一樣，會有一個 Gateway 和至少一個 Repeater。Gateway 部分，是由 ircDDBGateway 所運作，Repeater 部分則是 DStarGateway。

硬體部分：

電腦:

這部分可使用一般 PC (Windows, Mac) 或是 Raspberry Pi (不限於 RPi ) 之類的系統，主要是要在上面運行 G4KLX 的 ircDDBGateway/DStarRepeater 軟體。

FM Radio:

很明顯的，FM Radio 是要用來發送/接收 RF 訊號，以達成 RF 通信。一般支援 9600 bps Packet Data Port 的 FM Radio 都可以勝任。

但有一個問題，一般 FM Radio 並不支援 D-Star DV 模式，也就是說不支援 GMSK 調制/解調，因此在 FM Radio 跟電腦 Repeater 軟體之間，我們需要一個 GMSK Modem 來負責 GMSK 調制/解調的工作。

DV Board (GMSK Modem):

DV Board 設置於 FM Radio 跟電腦之間，負責 GMSK 調制/解調的工作，常見的 DV-RPTR, Star* Board, DV Mega 等等都是這一類設備。

DV Board 的主要工作，是將 FM Radio 收到的 RF 訊號，進行 GMSK 解調成為 DV 訊號，然後傳送到電腦上的 Repeater 軟體，或是將電腦上 Repeater 軟體送過來的 DV 訊號進行 GMSK 調制，然後藉由連接到 FM Radio 的 9600 bps Data Port，透過與 FM Radio 發送 RF 訊號出去。

Hotspot 跟 Repeater 的差異

Hotspot 省略了部分 Repeater 的功能，主要是因為 Hotspot 所使用的 FM Radio 通常不具備同時進行收發 RF 訊號的功能，因此無法實現把 RF 收到的 DV 訊號，再由 RF [同時]轉送出去。因此，只能用來將 RF DV訊號經由 Gateway 轉送到 Internet，或是反向通訊。也就是說，Hotspot 支援 RF to Internet，但不支援 RF to RF 通訊。

Hotspot 的限制只要來自所連接的 FM Radio，但是若可以使用兩部 FM Radio，連接 Repeater 軟體，並開啟 Repeater 軟體上的雙工功能，此時 Hotspot 就變成了完整的 Repeater。

D-STAR 呼號 (CS, Callsigns) 設定

D-Star 系統使用四個呼號來決定運作模式，分別為 MY / RTP1 / RPT2 / UR，要能順利使用 D-Star 進行通訊，這部分一定要有清楚的認識。

MY (My Callsign)

MY 是用來設定 D-Star 通訊發送站的 Callsign 識別，以作者本身為例，我的 MY 定義為 BX2AFC，也就是業餘無線電使用者的呼號，基本上不用更改。

UR (Your Callsign)

UR 是用來設定 D-Star 通訊接收站的 Callsign 識別，最常見的為 CQCQCQ，意思是沒有特定對象的呼叫。

UR 有時也可用來發送特定命令給 Repeater，使 Repeater 進行特定操作。[詳見 D-STAR 呼號與通信模式]

RPT1 (Repeater 1)

RTP1 是用來設定在 RF 範圍欲連接的 Repeater 的呼號。

RPT2 (Repeater 2)

RTP2 是用來設定在 RPT1 收到後，要透過哪一個 Repeater 或 Gateway 轉送。

注意：D-Star 呼號均為八個字元，通常以第八個字元，甚至第七個字元用來指定連接埠、模組或是執行特定功能，而國際業餘通信的呼號為六個字元，若呼號加上指定的特殊功能字元未滿八個字元，在業餘呼號跟特殊功能字元之間要補[空白]字元。

ICOM 設備的 DR 模式

若進行 D-Star 通信時，需要一個一個編輯 UR / RTP1 / RPT2 / MY 等，未免太過繁瑣而且不便，因此 ICOM 在設備上建立了 DR 模式，企圖將四個 CS 簡化為 DR 模式下的 FROM 和 TO。

使用時，可在 DV Memory 底下預先設定數組 Repeater List 以及 Your Callsigns，然後在 DR 模式下，將 FROM 選定為在 Repeater List 中預設的 Repeater，而 TO 則可從 Your Callsigns 或是其他快速選單中選擇。基本上，改變 FROM ，其實是改變 CS 中的 RPT1 和 RPT2，並同時改變通訊頻率、雙工模式、差頻 (Offset) 等等。而 TO ，則是改變 UR 和 RPT2，也就是說，透過 Preset (預先設定)的選擇，以簡化 D-Star 設定 CS 的操作。

D-STAR 呼號與通信模式

藉由設定不同的 UR / RPT1 / RPT2 / MY 呼號，可以達成數種不同的通信模式。常見的通信模式如下：

SIMPLEX 單工通信

SIMPLEX 模式不需要使用任何中繼站，單純為 D-Star 站台對另一個 D-Star 站台的直接通信。

由於不需要使用任何中繼站，因此可看到 D-Star CS 設定如下：

UR  : CQCQCQ
RPT1:
RTP2:
MY  : BX2AFC

Local CQ 局部區域呼叫

Local CQ 模式需要藉由中繼站，對另一個 D-Star 站台的進行通信，但因通信不需經由 Gateway 轉送進入 Internet，而是將通信限制在局部 RF 區域內。DR 操作以及 D-Star CS 如下：

DR 操作：

FROM --> Repeater List --> 選擇預先定義的 Repeater (預先按照您的 Hotspot/Repeater 的參數定義一組，意思是說要使用這個 Hotspot/Repeater 進行通訊)

TO --> Local CQ

D-Star CS:

UR  : CQCQCQ
RPT1: BX2AFC B
RTP2:           (這裡因為是 Local CQ，所以 Repeater 定義中的 Gateway 參數不會被使用，以限制通訊在局部 RF 區域內)
MY  : BX2AFC

Use Reflector 使用反射器

Use Reflector 模式需要兩個步驟的操作。

第一步是連接 Reflector，這個操作會要求所連上的 Repeater 連接到指定的 Reflector 的其中一個 Module (模組)，D-Star CS 如下：

DR 操作：

FROM --> Repeater List --> 選擇預先定義的 Repeater (預先按照您的 Hotspot/Repeater 的參數定義一組，意思是說要使用這個 Hotspot/Repeater 進行通訊)

TO --> Your Callsigns --> 選擇預先定義的 UR (可預先定義一組內容為 XRF886CL)
或是
TO --> Direct Input (UR) --> 直接輸入 UR --> 輸入 XRF886CL

D-Star CS:

UR  : XRF886CL    (其中 C 表示連接到 Module C，在 XRF886 上國內通信使用，L 則是 Link/連接 的意思)
RPT1: BX2AFC B
RTP2: BX2AFC G
MY  : BX2AFC

注意：不要使用 DR TO 操作中的 Reflectors --> Link To Reflector，因為該功能只支援 ICOM 本身定義的 REFxxx。

第二步則是在連接成功後，進行透過 Reflector的通信。 DR 操作以及D-Star CS 如下：

DR 操作：

TO --> Reflectors --> Use Reflector

D-Star CS:

UR  : CQCQCQ    (其中 C 表示連接到 Module C，在 XRF886 上國內通信使用，L 則是 Link/連接 的意思)
RPT1: BX2AFC B
RTP2: BX2AFC G
MY  : BX2AFC

特殊測試功能

Echo Test 回音測試

當收到 Echo Test 命令時，當前連接的 Reflector 或 Repeater 會對您所發送的訊號，進行回送，就有如回音一樣，藉以測試連線是否正常。

DR 操作：

FROM --> Repeater List --> 選擇預先定義的 Repeater

TO --> Reflectors --> Echo Test

D-Star CS:

UR  :        E
RPT1: BX2AFC B
RTP2: BX2AFC G
MY  : BX2AFC

Repeater Information 中繼台資訊

當收到此命令時，當前連接的 Reflector 或 Repeater 會回覆其呼號和連接狀態，例如：Linked To XRF886 C。

若連接不存在，則會收到：Not Linked

DR 操作：

FROM --> Repeater List --> 選擇預先定義的 Repeater

TO --> Reflectors --> Repeater Information

D-Star CS:

UR  :        I
RPT1: BX2AFC B
RTP2: BX2AFC G
MY  : BX2AFC

Unlink Reflector 結束反射器連結

當收到此命令時，當前連接的 Repeater/Gateway 結束到 Reflector 的連線，並回覆：Not Linked

DR 操作：

FROM --> Repeater List --> 選擇預先定義的 Repeater

TO --> Reflectors --> Unlink Reflector

D-Star CS:

UR  :        U
RPT1: BX2AFC B
RTP2: BX2AFC G
MY  : BX2AFC

D-Star Routing 路由功能

以上所述，都是 D-Star 的 Linking (連結)功能，D-Star 也支援自動尋找目標站台的 Routing 路由功能，但因並不普及，暫時不加詳述，容後再作補充。

結語

撰寫本文的用意在促進台灣地區 Digital Voice/D-Star 通訊的普及，希望提供初學者一些基礎概念，降低學習的難度。若有謬誤之處，敬請不吝指正。

BU2EA (BX2AFC) 於 2016年7月20日