D-STAR（英語：Digital Smart Technologies for Amateur Radio）是一種數位語音及數據傳輸協定，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套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。
基本介紹
- 外文名：Digital Smart Technologies for Amateur Radio
- 數據傳輸：128Kbps 4.8Kpbs
- 功能：數字音頻通訊
- 可以提供：通往任何地方的超遠距離通信
- 縮寫：D-Star
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D-STAR
D-STAR是一套新型的無線電系統，它包括數字話音和數據通信。它通過連線微波中繼和internet網際網路形成一個大的廣域無線電通信網。D-STAR系統為無線電通信界提供了一種新的功能和方案，有效提高了通信效率。
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套用。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頻寬。只要信號強度高於門限，並且沒有遇到多徑傳播，那么接收到的數位信號要優於相同場強的模擬信號。[1]
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。並且在鏈路層協定的幫助下，D-STAR同樣也提供了組網的可連線性，這使得D-Star無線電設備可以與Internet或者其它網路設備互聯， 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（K7DN），來領導其美國的D-Star發展計畫。
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。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網關連線到網際網路的D-Star中繼台進行交談。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。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。
技術細節
這一系統已經具有了連線各種中繼台的能力，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，完成連線。各個伺服器通過Icom提供的專有“網關”軟體，以TCP/IP協定連線。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
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線。
依據D-Star數位語音協定標準（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模式的傳送比特率都是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定，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”的連線。
在低速率語音協定中還附帶有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)，連線電腦更加簡單。
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。
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模組的接口電路。
設備
- Icom 的 D-STAR 設備
- Icom ID-1：23厘米波段移動式數位語音和數據收發信機。可選擇 1W 或 10W 的輸出功率，它採用USB作為控制連線埠，並可建立乙太網的數據連線。
- Icom IC-2820H/IC-E2820：2米/70厘米移動式雙段數位語音收發信機。對每個波段可輸出高達50W的功率。可與D-STAR一起，也可不在一起購買。該機的D-STAR模組包含一個帶天線的內置GPS接收機。
- Icom ID-800H：2米/70厘米移動式雙頻數位語音收發信機。它在2米波段可輸出55W，在70厘米波段可輸出50W。
- Icom ID-880H：第三代2米/70厘米移動式數位語音收發信機（50瓦）。
- Icom IC-80AD：第三代2米/70厘米手持數位對講機（5瓦）。
- Icom IC-92AD：2米/70厘米雙段手持數位對講機。四種功率設定，每個波段最高可輸出5W功率。具有防摔和潛水設計，可選配內嵌GPS功能的話筒。
- Icom IC-91AD/IC-E91 + D-STAR：2米/70厘米雙段手持數位對講機。各波段的功率可在0.5W和5W之間選擇。
- Icom IC-2200H：2米單波段移動式數位語音收發信機。功率高達65W。必須購買D-STAR模組選件。
- Icom IC-V82：2米單波段手持數位對講機。功率高達7W。必須購買D-STAR模組選件。
- Icom IC-U82：70厘米單波段手持數位對講機。功率高達5W。必須購買D-STAR模組選件。
- 收發信機：
- Icom ID-RP2000V：2米數位語音中繼。
- Icom ID-RP4000V：70厘米數位語音中繼。
- Icom ID-RP2V：23厘米數位語音中繼。
- Icom ID-RP2D：23厘米數據接入點。
- Icom ID-RP2C：中繼台控制器。可以支持多達4個數位語音中繼台和數位數據接入點。操作任何Icom D-STAR數字語音中繼台和數據接入點都需要用到。
- 中繼台設備：
建伍的D-STAR設備
- 收發信機：
- 健伍TMW-706S：2米/70厘米移動式雙波段數位語音收發信機。功率高達50W。
- 建伍TMW-706：2米/70厘米移動式雙波段數位語音收發信機。功率高達20W。
Inet實驗室
- DV接口棒：一個內建了AMBE編解碼器的USB收發器。它讓業餘愛好者用個人電腦就可以生成在網際網路上傳輸的D-STAR分組數據。在本地沒有D-STAR中繼台，或者中繼台沒連線到網際網路網關的情況下，這個小東西給體驗D-STAR提供了一種很好的方式。它需要與基於java的DVTOOL，一個模仿D-STAR電台控制方式的應用程式協同工作，儘管它的界面看起來並不像一個電台的操作面板。非Java平台的程式也已經有了，它運行在Windows平台，還處在Beta測試階段。註：從許多業餘電台經銷商處已經可以拿到這個軟體，也可照著Moetronix DIY手冊的說明來獲取。
- DV-AP: So what's a DVAP Dongle? It's a unit which plugs into your computer and uses functionality similar to the DV Dongle to connect to the D-STAR network across the Internet. The AP (Access Point) bit is because the device also has a 10mW transmitter built in. You set the Access Point to a particular frequency and then you can use your D-STAR handheld around the house or the near vicinity of the access point
- 計算機附屬檔案:
D-STAR 的套用
Internet 套用
D-STAR系統使用TCP IP協定，當和一台計算機相連的時候，可以使用web，e-mail和其他各種internet套用。
無線Internet 接入
在D-STAR系統的內部，無論你在何處，你都可以接入到Internet，使用web瀏覽，e-mail，傳輸文本信息和多媒體信息。
獨立網路
在DD模式，具備D-STAR系統的電台可以不通過中繼台直接和另一台同樣具有D-STAR系統的電台進行數據傳輸。這種套用通常用來在沒有D-STAR中繼台或者不需要D-STAR服務的地區建立簡單的通信網路。
提高緊急通信的效率
在某些場合，快速緊急通信是關鍵。可以從遠端通過D-STAR電台傳送或者接收圖片和天氣圖等，一張圖片提供的信息量遠遠超過千言萬語的描述。
D-STAR系統具有可升級性
D-STAR系統的性能可以不斷升級，每次新的D-STAR設備推出，都將會為D-STAR系統提供更多的特性，提高使用性能。
D-STAR中繼系統
D-STAR中繼系統由轉發控制器，1.2GHz數字音頻轉發台，數據轉發台或430MHz,144MHz數字音頻轉發台，10GHz微波轉播器和Internet網關計算機組成。因為是數位訊號，所以在轉換和多方轉發的過程中，信息不會丟失。D-STAR系統可以實施以下三種轉發功能。
簡單轉發
D-STAR轉發操作和現有的模擬轉發相類似，在1.2GHz波段或430MHz,144MHz的發射和接收的轉發。
微波連線轉發
當D-STAR轉發台通過10GHz微波進行連線，數據可以在D-STAR轉發台之間進行傳輸。您也可以對一個特定的轉發台覆蓋區域進行CQ呼叫。
Internet網關轉發
當D-STAR轉發台和Internet網關連線，D-STAR系統可以通過Internet轉發數據。微波連線和Internet網關可以聯合工作，所以，實際上您的信息可以傳至D-STAR系統內的任何地方。
此外D-STAR系統還可以通過設備的數字錄音進行語音留言，可以通過軟體與電腦連線查詢通信記錄，通過GPS信息了解對方實時的通信位置信息，可數字語音加密等諸多實用功能。
