Hotspot DMR

dav

Introduction

Réaliser un hotspot DMR…

… le fabriquer ou acheter un montage tout fait ?

Pas facile de s’y retrouver dans la jungle d’Internet. Il faut réaliser très souvent un travail d’enquête minutieuse. Beaucoup de sites proposent une description matérielle, mais le logiciel n’est pas simple. Sans parler de la configuration sur le Raspberry pi qui peut parfois être pénible sans connaitre les lignes de commandes Linux. Ajouter à cela, les liens morts ou des mises à jour qui font que la description est obsolète. Sans oublier le vocabulaire DMR déroutant qui sera lié à un abandon quasi certain.

Avant de se lancer dans le DMR, il vaut mieux avoir une aide extérieure. Une personne connaissant le système et qui pourra vous aider. Combien de fois ai-je pu voir de superbes réalisations, mais impossible à réaliser par manque de description ?

Je vais essayer de faire une synthèse de la mise en œuvre d’un hotspot DMR.

Sommaire :

  • Vocabulaire de base.
  • Le modem.
  • Le Raspberry pi ou l’orange PI.
  • L’écran LCD Nextion
  • La configuration.
  • La programmation du pocket GD-77 * (Custommer Programming Software)
  • Le serveur BrandMeister
  • Conclusion

* Le pocket GD-77 est pris en exemple dans ce document

Fichiers de programmation ici

Vocabulaire de base.

Hotspot

Un point d’accès (Access Point : AP), est un matériel qui permet aux utilisateurs muni d’un TRX VHF/UHF de se connecter à au réseau internet et ainsi de communiquer plus facilement qu’avec un émetteur HF traditionnel. Le réseau permettant une interconnexion entre pays, régions, départements, etc…

network
Il faut aussi ajouter tous les répéteurs comme indiqué sur cette carte mondiale : https://brandmeister.network/?page=networkmap

DMR = Digital Mobile Radio avec 3 niveaux (tier 1,2,3)

dmr

  • Le Niveau I est destiné à une utilisation sans licence dans la bande de fréquences 446 MHz. 0.5W
  • Le niveau II couvre les systèmes radio conventionnels sous licence. La norme ETSI DMR Niveau II définit l’application de la technologie TDMA à deux intervalles de temps sur les canaux 12,5 kHz. Cela veut dire que l’on peut faire deux QSO sur la même fréquence.
  • Le niveau III supporte la gestion des messages courts et la phonie ainsi que le service de données par paquet IPv4 et IPv6.

Source : https://fr.wikipedia.org/wiki/Digital_Mobile_Radio

Il faut donc se procurer un TRX DMR tier 2 (niveau 2)

dav

Modulation GMSK

La modulation DMR est du GMSK : (Gaussian minimum-shift keying ou modulation à déplacement minimum gaussien) Cela permet de réduire la largeur de bande du signal transmis. Très bon résumé des modulations numériques ici :

http://claude.lahache.free.fr/mapage2/modulations-numeriques.pdf

TDMA (time division multiple Access) ou accès multiple à répartition dans le temps.

timeslot_tdma
On retrouve ce schéma dans beaucoup de descriptions DMR

C’est cela qui permet de faire 2 QSO sur la même fréquence. Pour faire simple, le TDMA est équivalant à un multiplexage des données transmises. Cela nécessite une synchronisation envoyée par le hotspot ou le relais DMR sur lequel vous transmettez.

On parle alors de Time Slots. TS1 ou TS2. A configurer dans le Pocket TRX. (voir rubrique  liens pocket/pi-star en fin de document)

La durée d’un Time Slot est de 30ms sur une période de 60ms, avec un débit voix de 2450 bps. Dans une transmission DMR comme en D-STAR, la voix est compressée. Si le MP3 compresse environ 5 fois un fichier son brute. Le circuit intégré AMBE compresse environ 10 fois votre voix. Lorsque l’on traffic en DMR, on a l’impression d’entendre des voix de Robots. C’est normal.

Le code couleur : Color code.

Si je prends un relais analogique, on peut le déclencher avec une porteuse, une fréquence 1750hz ou CTCSS. Le code couleur est similaire pour un hotspot ou un relais DMR. Le code couleur va de 0 à 15. Il doit être programmé dans le hotspot et le pocket. (voir rubrique  liens pocket/pi-star)

L’ID : identifiant CCS7 : « Callsign Communication System »

Cet identifiant est obligatoire pour utiliser le réseau DMR. Il faut s’enregistrer à l’adresse suivante et justifier sa licence radioamateur.

https://register.ham-digital.org/

Le mien est : 2085010

Le numéro utilise une structure hiérarchique,

Le premier chiffre représentant le continent :

  • 2 = Europe,
  • 3 = Amérique du Nord,
  • 4 = Asie,
  • 5 = Australie / Océanien,
  • 6 = Afrique,
  • 7 = Amérique du Sud).

Les 3 premiers chiffres identifient le pays, par exemple

  • 234 pour le Royaume-Uni,
  • 262 pour l’Allemagne
  • 208 pour la France,
  • etc…

Les 4 chiffres supplémentaires pour les identifiants d’utilisateur

Les talk groups ou groupes de discussion

C’est le lieu ou vous voulez vous connecter, cela peut être un pays, un département etc…

La liste pour le serveur BrandMeister se trouve à cette adresse

https://brandmeister.network/?page=talkgroups#     et cliquez sur PDF. Cette liste est régulièrement mise à jour.

talkgroup
Il faudra programmer les numeros (TalkGroups=TG) que vous désirez dans le pocket TRX gd-77

Le code plug

Non ce n’est pas une clé de cryptage. Le code plug est la configuration de votre Pocket gd-77. Pourquoi ce nom ? Surement à cause de l’identifiant ccs7 ainsi que des TG (codes) que l’on doit mettre (plug) dans le pocket. Pour moi ça restera le fichier de configuration.

C’est vous qui programmez votre TRX en fonction des fréquences des relais, hotspots et groupes de discussions (TG) que vous voulez entendre.

Bien évidement il est hors de question de programmer le Pocket à la main en utilisant les touches du menu. Il est absolument nécessaire d’utiliser le logiciel (Custommer Programming Software) en lien avec votre Pocket.

Résumé en anglais : (j’ai rien trouvé en français)


Le modem

Je vais reprendre la description de F5UII, mais en simplifiant la partie programmation.

dav

Le modem est composé d’un microcontrôleur STM32F103C8T6 ainsi qu’un module TRX ADF7021 disponible sur ebay et alliexpress.

Le fichier gerber du PCB est sur mon github.

Il faudra changer les TCXO du module ADF7021 en le remplaçant par un Oscillateur 14.7456 MHz 3.3 V

Je ne l’ai pas commandé chez Mouser car les frais de port sont hallucinants. J’ai monté un SMD-FOX924B-14.7456 mais verticalement. Cela ne change rien au fonctionnement du modem.

tcxo
Le brochage du TCXO (Temperature Compensated X (Crystal) Oscillator )
tcxo_soudage
Cela n’est pas très beau, mais c’est fonctionnel et moins cher.
stm32 schematics
Schéma du modem (la broche PAC correspond a la commande PTT au cas ou vous voulez ajouter un amplificateur de puissance)

Il n’est pas obligatoire d’utiliser un circuit imprimé. Il suffit de relier le module 7021 au stm32 avec 12 fils.


Programmation du STM32F103C8T6

Au lieu de compiler le programme, on utilisera l’interface USB de programmation Mini ST-Link V2 Stlink Emulator Downloader Programming STM8 STM32 ainsi que son utilitaire STM32 ST-LINK Utility

st_link cablage

Il faudra programmer 2 fichiers, STM32F103C8T6_file_1.HEX et STM32F103C8T6_file_2.HEX en suivants les copies d’écran ci-dessous :

(Ces fichiers sont disponibles sur mon Github)

st_link gest
Une fois le STlink installé, il faudra vérifier  si le driver est bien reconnu
st_link start
Lancer l’utilitaire ST LINK
st_link connect
Commencer par vous connecter au STM32F103C8T6
st_link connect2
les lignes en bleues indiquent que la connexion est réalisée.
st_link pgm1
Allez dans le menu de programmation
st_link pgm2
Charger le fichier STM32F103C8T6_file_1.HEX puis cliquer sur START.
st_link pgm3
Recommencer pour le fichier STM32F103C8T6_file_2.HEX
st_link pgm verif
Connecter le STM32 sur un PC via un connecteur micro USB, Vérifier que le driver série s’installe.

Le Raspberry pi ou l’orange PI.

J’ai préféré utiliser l’orange pi car celui-ci est moins cher que le Raspberry-PI.

orange

La distribution pi-star allège considérablement la configuration du hotspot. Il suffit de télécharger le fichier correspondant au matériel choisi.

https://www.pistar.uk/downloads/

pi-star_download
Choisir le fichier en fonction de votre matériel (orange pi, Raspberry, etc…)
etcher
Utiliser ensuite un logiciel comme Etcher pour flasher l’image téléchargée précédemment dans une micro card SD. Si vous ne savez pas utiliser Etcher regardez la vidéo suivante :

L’écran LCD Nextion

Cet écran, connecté à l’orange peut s’avérer être très pratique pour connaitre l’état du hotspot.

Attention, il existe le modèle officiel (NX……) et son clone (TJC……). De préférence choisissez un écran Nextion original.

dav
Connexion sur l’orange pi, même brochage que sur la Raspberry pi

Ci-dessus le clone et le modèle original. Seul la référence change.

Il faudra programmer le fichier  tft dans l’afficheur. Pour cela, utiliser une carte sd.

L’emplacement microSD est utilisé pour télécharger un fichier de projet TFT uniquement. Toutes les cartes microSD ne sont pas conçues pour être utilisées avec ces écran LCD en particulier les nouvelles cartes microSD conçues pour les appareils photo, etc. Les cartes Class 10 HC 8 Go à 32 Go fonctionnent.

Nextion_Power_Supply_Test_Board_1_
– La Carte microSD doit être au format FAT32 sous Windows
– la carte microSD est inférieure à 32 Go
– un seul fichier de projet TFT existe sur la carte microSD. il faut que le fichier corresponde au modèle de l’écran.
– L’appareil Nextion doit être éteint avant l’insertion de la carte microSD
– insérez la carte microSD contenant le fichier de projet TFT
– Allumez Nextion avec l’alimentation 5V
– Ne pas débrancher l’écran LCD Nextion pendant le téléchargement
– Après le téléchargement de l’indication «réussi», éteignez Nextion
– Une fois le périphérique Nextion éteint, retirez la carte microSD.
– Allumez Nextion avec l’alimentation 5V
– L’affichage MMDVM doit apparaitre

nextion

Si le téléchargement de la carte microSD échoue
– Reformatez la carte microSD – en assurant FAT32 sous Windows, puis essayez.
– Utilisez une autre carte microSD (HC, Classe 10, de moins de 32 Go) et essayez.

Si la programmation échoue, il faudra utiliser le script python décrit ICI.

La liste des fichiers tft compatibles est sur le site MMDVMhost

Il existe des fichiers compatibles avec le clone TJC mais je n’ai jamais réussi à le programmer avec les cartes SD récentes en ma possession. cependant vous trouverez ces fichiers sur mon github.


La configuration Pi-Star

Une fois le câble micro USB brancha sur le modem et l’orange PI allumé, il faudra saisir dans votre navigateur l’adresse http://pi-star/ afin d’accéder au menu de configuration

urlpistar

Voici la configuration que j’ai effectuée à travers quelques copies d’écrans:

pist00start
Démarrage…aucune configuration faite
pist00pass
Mot de passe : raspberry
pist00_menus
Un résumé du menu de navigation
pist03
Penser à faire une mise à jour
pist02
La configuration que j’ai effectuée.

Type de node : private : il n’y a que moi qui pourrait y accéder. Si vous voulez permettre à d’autres personnes d’utiliser le hotspot, choisir l’option public

pist04
Le menu pour éteindre l’orange pi avant de couper l’alimentation
pist05
Le menu ssh très pratique en cas de problèmes

La programmation du pocket GD-77

Maintenant on arrive à la partie pénible, la configuration du pocket. Mais avant, il faut faire un récapitulatif des informations à programmer dans le pocket DMR.

1 ère situation :Programmer le pocket en lien avec votre hotspot.

Il suffit de reprendre la configuration de pi-star

pi-star_resume

2 me situation : En mobile, comment programmer un relais DMR ?

Supposons que vous traversez la Sarthe : comment programmer le relais F5ZGG ?

f5zgg_1
Un petit tour sur la carte afin de connaitre l’indicatif F5ZGG du relais : https://brandmeister.network/?page=networkmap
f5zgg_2
Je connais l’indicatif, alors je vais directement dans la recherche du relais : https://brandmeister.network/?page=repeaters
f5zgg_3
On retrouve les informations utiles

Vous êtes perdu, c’est normal ! Il m’a fallu 1 mois avant de comprendre ce bazar. Et encore…

Un tableau récapitulatif  des éléments nécessaires à la programmation :

Votre Indicatif F4GOH
Votre ID CSS7 2085010
Hotspot Relais F5ZGG
Fréquence TX 438,8 Mhz 430,3 Mhz
Fréquence RX 438,8 Mhz 439,7 Mhz
Code couleur 1 1
TS1 non actif TG 208
TS2 TG 208 TG 20872

Installer le CPS  (utilitaire de programmation de votre pocket, ici le gd-77 disponible sur  Github)

gd77-icone

Par la suite je prendrais l’exemple du GD-77

cps_1
Ouverture du programme

Sur mon Github, il y a un exemple de fichier de programmation :

« f4goh test hotspot code plug.dat »

A chaque fois que je démarre le mon CPS je dois passer en mode administrateur, sinon il est impossible de modifier complétement les paramètres.

cps_2
Ctrl+alt+shift+F11 : mot de passe : DMR961510

 

cps_3
Le plus facile à configurer
cps_4
ça va encore

 

cps_5
C’est ici qu’il faut saisir les numéros de talk groups avec un alias pour nom (bien faire la différence entre group call et private call)
cps_6
Il faut maintenant créer un groupe de réception. Cela Sert à filtrer les Timeslot en réception,  en lien avec la programmation des fréquences sur l’image suivante.
cps_7
il faut paramétrer le menu déroulant RX group list et contact

cps_8

cps_9
Il faut lier les canaux saisis précédemment dans la partie DIGITAL. Il en va de meme pour la partie analogique.
cps_10
Finir par programmer le pocket

Vidéo récapitulative de F4GIX

D’après ce que j’ai pu constater, il y a différentes possibilités de configurer son pocket. (il y a tellement d’options…). Chacun à ses petites astuces secrètes et pas forcement diffusées sur le net !


Le site BrandMeister

Quelques copies d’écrans du site brandmeister network afin de s’y retrouver plus facilement.

https://brandmeister.network/

brandmeister1
Menu principal, mais après que faire ?

https://brandmeister.network/?page=hotspots

brandmeister2
Menu Hotspots, puis saisir votre indicatif…oui c’est très lent…

https://brandmeister.network/?page=hotspot&id=2085010

brandmeister3
On retrouve la configuration dans pi-star

https://brandmeister.network/?page=talkgroups

brandmeister4
pour rappel, la site des talkgroups TG en pdf, csv etc…

https://brandmeister.network/?page=networkmap

brandmeister5
La liste des relais sur la carte, pratique mais qu’est ce que c’est lent…

 

brandmeister6
Un petit tour dans le menu Service, Hose line

http://hose.brandmeister.network/

brandmeister7
Vous pouvez vous « promener » dans différents pays et sélectionner vos TG à programmer dans le pocket (il est possible d’écouter les TG en cliquant sur les Targets des pays)

Conclusion

Combien cela coûte-t-il ?

orange pi + carte sd (alliexpress) 15
afficheur lcd (alliexpress) 15
module TRX 7021 (alliexpress) 18
STM32 (ebay) 5
tcxo (ebay) 7
Total 60 €

je ne suis pas un spécialiste du DMR, J’ai réalisé cette page pour me souvenir de la mise en œuvre d’un hot-spot, car après plusieurs mois, il est fort probable que je ne me souvienne plus de la configuration. Et enfin répondre à la grande question : On clique ou déjà ?

Crédits :

Je remercie F4HGA, F4GZR, F5NYY, F5UII pour leur aide.

Bon courage à tous ceux qui font des diaporamas sur le DMR, c’est très compliqué de faire passer le message.


Liens pocket/pi-star

Le Time Slot :

timeslot
Le Time Slot

Le code couleur :

color code
Menu de configuration principal

Site alternatif pour la Réalisation de PCB hotspots DMR

EA5GVK, propose tout une série de PCB Hotspot à fabriquer. Les fichiers gerber sont disponibles. il suffit d’envoyer la commande à Seeedstudio pour obtenir les PCB. Minimum 10 exemplaires.

Le 3eme PCB entouré en rouge correspond à la description faite dans cette page.

ea5gvk

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Hotspot DMR

6 réflexions sur “Hotspot DMR

  1. Cohen dit :

    Bonsoir peux tu revenir stp sur tes explications au paragraphe config gd77 et notamment « gp France » et rx goup list France exemple d’ou sort l’ID 00208 (image digital contact)?
    Trés bon boulot, ces copies d’écran sont parfaites.
    73 Eric

    J'aime

  2. F1SMV dit :

    Bonsoir peux tu revenir stp sur tes explications au paragraphe config gd77 et notamment « gp France » et rx goup list France exemple d’ou sort l’ID 00208 (image digital contact)?
    Trés bon boulot, ces copies d’écran sont parfaites.
    73 Eric
    ps je n’avais pas pigé qu’il fallait mettre son call hi..il est indiqué nom dans le truc de contact

    J'aime

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