D-STAR

D-STAR（英語：Digital Smart Technologies for Amateur Radio）是一種數位語音及數據傳輸協議，它是日本業餘無線電聯盟在探索數位通信技術在業餘無線電的應用時所取得的研究成果。儘管也有愛好者移植了其它通信服務的數位開路技術，但D-Star是第一個被廣泛部署，並被主流無線電廠商銷售支持的業餘無線電標準。
從20世紀50年代開始，調幅（AM）、調頻（FM）及單邊帶（SSB）等各種非數位語音通信方式已被廣泛應用。相比之下，採用D-STAR方式傳輸的信號能提供更加清晰的聲音，並僅占用比其對應的模擬信號更小的帶寬。只要信號強度高於門限，並且沒有遇到多徑傳播，那麼接收到的數位信號要優於相同場強的模擬信號。
與D-Star兼容的各種無線電設備已可以在VHF、UHF及微波的業餘無線電頻段工作。並且在鏈路層協議的幫助下，D-STAR同樣也提供了組網的可連接性，這使得D-Star無線電設備可以與Internet或者其它網絡設備互聯， 並能夠根據業餘無線電設備的呼號，為話音及封包數據流提供相關的路由服務。
首個提供兼容D-Star無線電設備的廠商是Icom。直到2008年12月30日之前，沒有其它業餘無線電製造廠商選擇將D-Star嵌入它們的設備，直到健伍（Kenwood）對Icom生產的電台進行貼牌，並僅在日本境內銷售後。

歷史

為了將數位技術引入業餘無線電領域，1999年，一項尋找新技術的研究開始了，它由日本業餘無線電聯盟主管，並獲得了日本政府的資助。幾年後，就在2001年，研究成果D-Star公諸於世，Icom公司通過提供必要的硬體設備，為建設實施這一新數位技術付出了自己的力量。
2003年9月，Icom公司任命了Matt Yellen, KB7TSE（現在的K7DN），來領導其美國的D-Star發展計劃。[2]
2004年4月起，Icom開始發布一系列「可選配D-Star」的新款設備。其中最先發布的商品，是一台型號為IC-2200H的2米移動式單元；緊接著，在第二年，Icom又發布了工作在2米和440MHz頻段的手持收發信機。然而，這些電台要工作於D-Star方式，還需安裝尚未發布的UT-118擴展卡。最終，Icom推出了這一板卡，為上面這些收發信機提供了D-Star的互聯功能。2005年6月份的《ARRL's QST》雜誌對Icom的IC-V82進行了點評。
2004年底，日本無線電聯盟發布了對現有D-Star標準的重大修改。Icom公司注意到了標準的變化，為了跟進標準的修改，將硬體新品的發布擱置了一年之久。就在新標準完成之後，Icom即宣布已經可以完成並發布新款設備了。
工作於1.2GHz頻段的移動電台Icom ID-1於2004年底上市。這是第一款帶有完整的數據傳輸（Digital Data，DD）功能的D-Star電台。
2007年，出現了第一次通過衛星的D-Star通聯。這次通聯的參與者，是來自維吉尼亞洲Haymarket市（FM-18）的Michael（N3UC）和來自喬治亞洲亞特蘭大市（EM-73）的Robin（AA4RC）。他們是通過AMSAT的AO-27小衛星，完成這次通聯的。[7]這兩位操作者使用了一系列的Icom設備來完成這次通聯，他們在做QSO的過程中遇到的都卜勒頻移給這次的通聯增加了些許難度。
截至2009年底，大約有10,800個D-Star用戶利用通過G2網關連接到網際網路的D-Star中繼台進行交談。現在大約有550個支持G2網關的中繼台在工作。注意，上述用戶數並不包括不在D-Star中繼台覆蓋範圍內的D-Star用戶，以及工作在不連網中繼台的用戶。
第一顆兼容D-Star的小衛星預計將在2010年10月發射。OUFTI-1是一顆CubeSat，它由列日和伊西爾大學（University of Liège and I.S.I.L）的比利時學生製造。衛星的名字是一個縮寫，意思是地球軌道新型通信裝置（Orbital Utility For Telecommunication Innovation）。該項目的目標是拓展衛星及操作的各方面經驗。 [9] [11]該衛星僅重1公斤，並分別利用UHF和VHF頻段完成上行和下行。 [13]

技術細節

今天，這一系統已經具有了連接各種中繼台的能力，不僅能連通本地中繼台，還可通過網際網路，以呼號為標誌進行路由，完成連接。各個伺服器通過Icom提供的專有「網關」軟體，以TCP/IP協議連接。這使業餘無線電操作人員可以和其它守候在特殊網關內的愛好者們交談。在美國，當前的主控網關是由德州的K5TIT團隊維護的。他們第一個在美國安裝了D-Star中繼台系統[15]
利用數位編碼技術，D-STAR系統可在2米（VHF）、70厘米（UHF）和23厘米（1.2GHz）業餘無線電波段傳輸話音和數據。此外，工作於10GHz的無線互聯繫統可以為本地的各個節點建立相互間的連接。
依據D-Star數位語音協議標準（DV），語音被編碼為3600bps的數據流，其中編碼算法是專有的AMBE編碼技術，帶有1200bps的前向糾錯信息。此外還在數據流中預留了1200bps，作為DV模式電台間的數據通訊用的額外「通道」。無論是2m，70cm還是23cm波段，DV模式的發送比特率都是4800bps。
除了DV模式，利用高速數據（DD）模式，可在23厘米波段以128kbps的速率傳送數據。而更高速率的專有數據協議，看起來更像是ATM技術，它利用10GHz頻率完成電台之間「站點對站點」的連接。
在低速率語音協議中還附帶有DV數據服務的電台，通常都使用一個RS232或者USB接口來傳輸低速數據(1200bps)。而工作在23厘米波段的Icom ID-1電台則提供了一個標準的乙太網口來傳輸高速數據(128kbps)，連接電腦更加簡單。 [17]

網關伺服器

rs-rp2c 2.0版是當前使用的網關控制軟體，不過人們更願意把它叫作「網關2.0」（Gateway 2.0）。該軟體幾乎可以運行在任何Linux發行版上，不過Icom支持和推薦的作業系統是CentOS5.1，要求運行在奔騰IV 2.4GHz主頻或更快的機器上。
推薦配置要求使用最新更新的5.1版Linux CentOS（Linux內核版本2.4.20、glibc版本2.3.2以及BIND 9.2.1或更高版本）。CPU主頻至少應為2.4GHz，內存至少應為512MB。機器應該配有兩塊網卡，剩餘至少10GB自由空間，以便安裝作業系統。同時，還需要一些中間件，包括Apache HTTP伺服器 2.0.59、Tomcat 5.5.20、mod_jk2 2.0.4、OpenSSL 0.9.8d、Java SE 5.0和PostgreSQL 8.2.3。當然軟體版本號隨更新可能會有所不同。

自製D-Star電台

第一部包含圖片和圖表的D-Star原型電台，可在Moetronix.com的「數字話音收發器項目」上找到。該頁面包含了原理圖、原始碼和白皮書。
另一個項目是安田聖（Satoshi Yasuda 7M3TJZ/AD6GZ）利用UT-118 DV適配器完成的。該項目涉及到將Icom的UT-118與其他廠商的業餘電台進行配接。有了這個項目，其它一些VHF/UHF/SHF的業餘無線電台就可以進行D-Star通聯了。這需要對電台接收部分的鑒頻器，以及發射部分的直接調頻器進行一些改動，有時候還能夠提供速率為9600bps的分組數據接口。安田聖的設計已經找不到了。不過在www.dutch-star.nl也有相關的設計可以代替。
安東尼納瓦羅（EA3CNO）也設計了一個基於PIC微處理器和UT-118模塊的接口電路。