Een onderdeel van de hedendaagse zendamateur-techniek is het communiceren met meerdere amateur. Dat kan met elkaar op een (lokale) frequentie, een repeater of een digitale toepassing. De digitale radio is in opkomst. Bij Digitale systemen wordt vaak gebruik gemaakt van een digitaal distributiesysteem; een reflector of een room. Meestal zijn deze distributie systemen gebaseerd op een centrale server die de digital stream van een digitale repeater distribueert naar digitale repeaters die op de gelijke stream aangesloten zijn.  Voor alle digitale radio systemen zijn er individuele distributie systemen.

  • D-Star : D-Plus, DCS, DExtra en XLX
  • DMR : DMR Marc, DMR Plus en Brandmeister
  • YSF : YSF, FSC en Wires-X
  • P25 : 
  • NXDN:

Iedere reflector heeft zijn eigen functionele eigenschappen.

Bijvoorbeeld D-Star.

Bij D-star wordt gebruik gemaakt van XLX-reflectoren. Iedere XLX-reflector heeft zijn eigen doelgroep. In de meeste gevallen zijn XLX-reflectoren per land beschikbaar, maar kunnen ook ingezet worden per regio of landsgrens overstijgend voor een bepaalde doelgroep.  In Nederland zijn de meest populaire D-star reflectoren XLX087 (HAMNet facing reflector) XLX088 (Officiële nationale reflector) en XLX089 (Nationale testreflector). Iedere XLX reflector is weer opgeknipt in 26 modules. Een D-Star repeater kan zich aanmelden op een module van een bepaalde reflector. De digitale berichten in een bepaalde module worden hoorbaar op de Digitale systemen die op de zelfde reflector EN module aangesloten zitten. Vergelijk dit concept met een huis met verschillende praatgroepen. Iedere praatgroep zit in zijn/haar eigen kamer. Wil je meedoen aan de praatgroep dan moet je in die bepaalde kamer gaan zitten. De beheerder van XLX088 (de "huiseigenaar") heeft een verdeling gemaakt voor deze reflector. Module B is toegewezen voor nationaal verkeer. Daarentegen zijn de modules C voor Noord Nederland, D voor Zuid Nederland, L voor Limburg, etc. Dat wil niet zeggen dat je daar niet mag meedoen maar in de regel worden daar nog wel eens module-specifieke zaken besproken. Als iemand uit Groningen met de gebruikers van module-L gaat praten loop je theoretisch de kans dat hij tegen een barrière oploopt vanwege het dialect probleem. Een technische beperking is er echter niet. 

Een zelfde soort verdeling kom je tegen bij DMR, of bij Yaesu System Fusion (YSF). De verdelingen zijn bepaald door de ontwikkelaar van het reflector systeem en de doelgroep.

Digitale repeaters

De meeste grote digitale repeaters zijn gekoppeld met een van de bovengenoemde reflectoren, behorend bij het zelfde digitale systeem/concept. Een D-Star repeater zal vandaag de dag meestal gekoppeld zijn met een XLX reflector, een DMR systeem met Brandmeister TalkGroep en een Yeasu systeem met een YSF of FSC reflector of het Wires-X systeem van Yaesu.  Veel amateurs willen graag zelf bepalen waar zij het liefst naar luisteren. Dat kun je natuurlijk doen door met de tranceiver op een repeater in zijn verzorggebied af te stemmen die gekoppeld is met de reflector van zijn/haar voorkeur. Iedereen in dat verzorggebied kan dan luisteren naar de uitzendingen van die repeater. Maar wat als iemand anders binnen dat verzorg gebied naar een andere reflector wil luisteren? Dan ontstaat er een uitdaging.

Dit kan opgelost worden door zelf een kleine digitale repeater in te zetten die je zelf kunt gebruiken. Een populair persoonlijke repeater is een digitale hotspot gebaseerd op de software van Jonathan Naylor, G4KLX. Deze software ontwikkelaar heeft een aantal software modules geschreven waarmee je door middel van een Raspberry-Pi, en een kleine radiomodem een kleine digitale hotspot in elkaar kunt zetten die aangesloten kan worden op de refelector van zijn voorkeur. In je eigen woning/shack kunt je dan luisteren of meedoen met de gesprekken op de reflector/module van jouw keuze. Het radio-modem heeft maar een beperkt vermogen van enkele milli-watts maar dat is voldoende om in en om het huis gebruik te maken van de hotspot. Hang je de modem aan een buiten antenne dan wordt het echt een brullende muis en is het niet ondenkbaar dat je een kilometer in en rondom jouw woning nog gebruik kunt maken van de hotspot. Misschien dat lezers denken "Maar er zijn toch ook andere systemen die ditzelfde doen?" Dat klopt. Je kunt ook een hotspot op basis van andere concepten gebruiken. Zo zijn er hotspots op basis van Openspot of een hotspot op basis van BlueStack/BlueDV, etc.

Dit artikel gaat over het opzetten van een Hotspot op basis van MMDVM op een Raspberry Pi 3B met een DV-MEGA radio.

MMDVM

 De software die door Jonathan Naylor is ontwikkeld heet Multi Mode Digital Voice Modem (MMDVM) is bij voorkeur geschikt om te worden gebruikt onder Linux. Misschien dat het woord Linux een aantal mensen afschrikt. Maar het stappenplan in deze beschrijving maakt het mogelijk dat iedereen hier gebruik van kan maken en de hotspot op basis van MMDVM in de lucht krijgt. In dit voorbeeld wordt gebruik gemaakt van de populaire distributie van Andy Taylor (MW0MWZ) genaamd Pi-star. Pi-Star is een software-image die oorspronkelijk is gebouwd voor de Raspberry Pi.
Het ontwerp-concept is eenvoudig, biedt de complexe services en configuratie voor Digital Voice op amateur-radio op een manier die het eenvoudig toegankelijk maakt voor iedereen die net begint, maar maakt het configureerbaar genoeg om interessant te zijn voor diegenen onder ons die niet kunnen helpen maar sleutelen.

PI-Star

Om een digitale hotspot op basis van PI-Star te kunnen samenstellen hebben we een aantal onderdelen nodig:

  • Een Raspberry PI type 3B of 4.
  • micro-USB-connector voeding 5V/2A.
  • Een DV-Mega-radio modem incl. antenne.
  • Micro USB geheugenkaart van 16 Gb.
  • SD-Card lezer voor USB.
  • (Windows) programma om een software-Image op een geheugenkaart te zetten.  

Image downloaden

We gaan als eerste de Pi-Star image van de website van pi-star.uk downloaden. 

pistar download

Op de web-site van Pi-Star gaan we naar het Download gedeelte en selecteren daar de Pi-Star image voor de Raspberry PI. (Zie het gemarkeerde bestand in het plaatje hierboven). Deze wordt op de PC opgeslagen. Pak het ZIP bestand uit en er verschijnt een bestand dat eindigt op .IMG. Onthou waar deze uitgepakt wordt, deze plek heb je later nodig om hem op te zoeken bij het op de geheugenkaart zetten van het .IMG-bestand

Image op geheugenkaart zetten

We hebben nu een image-bestand. Dit bestand is inclusief het Linux bestandssysteem. We moeten nu het betreffende Image op een geheugenkaart zetten. Dit bestand is nodig om de Raspberry PI op te kunnen starten. Om het betreffende image op de geheugenkaart te kunnen zetten is de Cardreader nodig en een stukje software om het Image in een correct formaat op de geheugenkaart te installeren. 

USB Card reader

Steek het Micro geheugenkaartje inde SD Card reader en stop deze in de USB poort van de PC. Als het goed is zal de geheugenkaart zich met een drive-letter presenteren.

Bij mij is dat vaak drive F.

Hierna starten we een windows programma op om de gedownloade .IMG bestand op dit geheugenkaart te zetten. Ik gebruik meestal Win32 Disk Imager. Dit is een open source disk image schrijver welke van SourgeForge gedownload kan worden.

Zodra het programma gedownload is kun je het gebruiken.

Kies in het rechter gedeelte van het programma de drive-letter van de geheugenkaart. Let er op dat je hier de juiste drive letter kiest. Controleer dit eventueel met de Windows verkenner. Als het goed is zie je de geheugenkaart staan  (ong. 16Gb) en is hij helemaal leeg. Het is mij al eens gebeurt dat hier een andere driveletter gepresenteerd werd en dan gaat het programma de verkeerde drive gebruiken, met alle gevolgen van dien . . . . 

Win32Diskimage 

Vervolgens klik je op het blauwe folder-symbool en navigeer je op jouw computer naar het uitgepakte .IMG bestand. Klik hier op en de naam van het .IMG-Bestand met de eventuele DOS-Path in de imagefile regel verschijnt in de regel van het programma. (zie voorbeeld hierboven).

Klik nu op Write en het image wordt op de geheugenkaart geïnstalleerd. Als het bestand goed op de kaart geschreven is kun je het programma afsluiten en de micro-SD kaart uit de lezer halen.

Noobs step 4Steek de micro SD kaart vervolgens in de Raspberry PI. 

 Als de Raspberry-PI op z'n kop ligt moeten de koperen contacten van de geheugen kaart aan de kant van de Printed Circuit Board (PCB) van de Raspberry-PI zitten. De opdruk van de geheugen kaart naar boven. Oftewel je moet  in deze situatoe de tekst kunnen lezen.  

Steek de UTP kabel van het LAN in de RJ45 connector van de Raspberry-PI.

Nu kun je de Raspberry-PI weer normaal op de tafel leggen en de 5V/2A adapter aansluiten op de micro USB connector van de Raspberry PI 

Optioneel kun je een beeldscherm aansluiten op de HDMI connector van de Raspberry-PI maar dan moet je ook over een kabel naar de monitor/TV die je hierop aan wilt sluiten. Een eventuele muis en toetsenbord kun je op de USB connectoren van de Raspberry-PI aansluiten. 

DV-Mega radiomodem

De Raspberry-PI moet ook uitgerust worden met een Radio-kaart. Je kunt verschillende soorten radio kaarten gebruiken. Zo zijn er radiomodems op basis van ZUMspot, STM32 of DV-Mega. In dit voorbeeld gaan we uit van een DV-Mega

De DV-Mega is in twee uitvoeringen beschikbaar. Een Single Band (70cm) of een Dual Band (2M/70cm) versie.  Steek de DV-Mega boven op de Raspberry Pi.

Hieronder een Raspberry Pi met een single-band DV-Mega geïnstalleerd.  

RPISBR 300x220

Inloggen op PI-Star

Je kunt nu de spanningsadapter in het stopcontact steken. Als het goed is zullen er nu enkele lampjes op de Raspberry PI gaan branden en knipperen. Mocht je een beeldscherm op de HDMI poort van de Raspberry PI aangesloten hebben dan zie je allemaal tekst op het beeldscherm voorbij komen. Uiteindelijk zal er een loginprompt verschijnen en kun je lokaal inloggen op de Raspberry Pi.

Dit inloggen is alleen nodig om het IP-adres van de Raspberry Pi te achterhalen.

Schermafbeelding 2020 01 26 om 162555 

Zodra je met de gebruikersnaam pi-star en het bijbehorende wachtwoord raspberry ingelogd bent kun je het Linux commando IFCONFIG geven.

Schermafbeelding 2020 01 26 om 162649

Je ziet dan het IP-adres welke aan de LAN poort toegewezen is. In bovenstaand voorbeeld staat het gehanteerde IP-adres op 10.0.0.110

Het configureren van Pi-star op de Raspberry PI gebeurt via een Web Browser (Chrome, Firefox, Edge, etc.) door vanaf de Web Browser in te loggen op het IP-adres van de Raspberry PI. 

PI-Star configureren

Toets in de Web Browser het IP-adres van de Raspberry-Pi in. In bovenstaand voorbeeld is dat 10.0.0.110. 

De Hotspot zal in eerste instantie melden dat hij helemaal leeg is en er geen mode geconfigureerd is.

No mode defined

Je krijgt dan een inlog scherm te zien waar je de standaard gebruikersnaam (pi-star) en bijbehorend standaard wachtwoord (raspberry) in moet vullen.

pi star startup 2 

Zodra je de eerste keer succesvol inlogt op Pi-Star zul je de meeste zaken opnieuw moeten invullen.

Pi star empty config

Zodra we het bovenstaande beeldscherm zien moeten we de volgende zaken invullen:

  • Node Callsign (jouw roepletters)
  • CCS7/DMR ID. DIt is een 7 cijferig DMR nummer. Als je deze hebt vul je die hier in. Anders maak je hem leeg
  • Radio frequentie. Dit wordt de 70 cm frequentie waar je de hotspot op laat werken. (dit moet een 9 cijferige notitie zijn.
  • Latitude (Zoek deze op op maps.google.nl)
  • Longitude (Zoek deze op op maps.google.nl)
  • Town (woonplaats waar je woont)
  • Country (=Netherlands)
  • Radio type modem. Dit wordt dan de DV-MEGA 

PI Star modem

  • Node type (Private. Het Agentschap Telecom stelt dat de hotspot alleen voor prive gebruik neergezet mag worden)
  • APRS. Stel hier euro.aprs2.net in;
  • System time zone. Kies hier Europe/Paris;
  • Language. Kies hier de taal waarin het dashboard moet "praten"; 

Klik nu op Apply en de gegevens worden in de database van Pi-Star opgeslagen. Het systeem zal zich opnieuw opstarten en als het goed is alle ingestelde gegevens overnemen. 

 MMDVM configuratie

 De hostspot die we aan het maken zijn is Multi protocol. Dat wil zeggen dat meerdere digitale systemen (D-Star, DMR, P25 en/of YSF) ondersteund worden. Als de hotspot de eerste keer erstart wordt komt er een scherm bij waarin we aan kunnen geven welke digitale systemen wij willen gebruiken.

Pi star hotspot 1

Met het eenvoudig aan of uitschuiven van een digitale mode wij kunnen vertellen welke modessen wij op de hotspot gebruiken.

Let op:

Aan multi mode zitten wel enkele randeffecten.  Als de ontvanger meerdere modes moet ondersteunen, duurt het soms wat langer duren voordat de betreffende mode herkend is. De ontvanger "scant" constant de verschillende modes af en zodra hij de digitale signalen herkent zal hij in die betreffende mode blijven functioneren tot de ingestelde tijd (RF hangtime en NET time) naast de betreffende mode voorbij is. Dit kan soms wat verwarrend gaan werken. 

De hotspot kan maar 1 digitale mode tegelijk verwerken. Als je bijv. D-Star en YSF inschakelt zal de radio hiermee gaan werken. Mocht er een actief D-star gesprek voorbij komen dan zal de radio niet naar Yeasu System Fusion (YSF) luisteren. Omgekeerd hoor je dus ook niets op de Yaesu tranceiver/porto.  Ik raad het dan ook persoonlijk aan om de MMDVM hotspot in een enkele mode te gebruiken.

mijn tip: Wil je meerdere digitale mode gebruiken, zet dan op voldoende afstand een separate MMDVM hotspot in de lucht die in de betreffende mode werkt.

Pistar MMDVM YSF

 

 

 

Druk op Apply wanneer je de juiste digitale mode gekozen hebt.

Type reflector kiezen.

Nu moet je bij de geselecteerde digitale modes nog aangeven met welke reflector hij verbonden moet worden als de hotspot opgestart wordt.

PISTar YSF reflektor

In nederland worden voor Yaesu System Fusion de meeste gesprekken gevoerd via de YSF reflector "NL Central"

Het koppelen van deze MMDVM hotspot kan niet gekoppeld worden aan het Wires-X systeem van Yaesu. Yaesu heeft er voor gekozen om het Wires-X systeem niet open te stellen voor andere systemen.

 Mocht je de Hotspot voor andere digital mode gebruiken dan kun je daarvan de gewenste instellingen vastleggen.

Schermafbeelding 2020 01 26 om 191602

 Schermafbeelding 2020 01 26 om 191727

 Er zijn nog heel veel parameters die je in kunt stellen om de hotspot naar persoonlijke omstandigheden in te stellen. Maar met de handelingen in dit document kun je de Pi-Star hotspot gebruiken.