ομάδες έκτακτης ανάγκης ομάδων έκτακτης ανάγκης Ε.Ε.Ρ. φωνή εικόνα δεδομένα ομάδων έκτακτης ανάγκης Ε.Ε.Ρ

Transcript

1 Η Ε.Ε.Ρ. σε μια προσπάθεια εκσυγχρονισμού των συστημάτων επικοινωνίας της και με στόχο την δημιουργία ενός στιβαρού δικτύου μετάδοσης φωνής, εικόνας και δεδομένων για χρήση πρώτιστα από τις «ομάδες έκτακτης ανάγκης» της, προτίθεται άμεσα να υλοποιήσει την τεχνολογία που βασίζεται στο σύστημα D-Star. Η υλοποίηση ενός τέτοιου συστήματος θα καταστήσει δυνατή την άμεση επικοινωνία των μελών των «ομάδων έκτακτης ανάγκης» της Ε.Ε.Ρ. σε περιπτώσεις που αυτές εμπλέκονται σε περιστατικά με στόχο την αποκατάσταση επικοινωνίας και την μεταφορά ζωτικών πληροφοριών από πληγείσες περιοχές. Είναι γνωστό ότι στις περισσότερες περιπτώσεις έκτακτης ανάγκης τα κρατικά η ιδιωτικά τηλεπικοινωνιακά δίκτυα αδυνατούν να χρησιμοποιηθούν είτε λόγω κατάρρευσης είτε λόγω υπερφόρτωσης μια και ο σχεδιασμός τους δεν είναι βασισμένος να λειτουργεί κάτω από παρόμοιες συνθήκες η σε απόλυτη πληρότητα. Έτσι ένα αυτόνομο και ευέλικτο ραδιοερασιτεχνικό σύστημα ικανό να μεταφέρει φωνή, εικόνα και δεδομένα σε συνδυασμό με την πολύ καλή γνώση του αντικειμένου μπορεί να αποτελέσει το κλειδί για την διάσωση πολλών συνανθρώπων μας και των περιουσιών τους. Η μέχρι τώρα άλλωστε δραστηριοποίηση μας είναι αυτή που οδήγησε την αναγνώριση των «ομάδων έκτακτης ανάγκης» της Ε.Ε.Ρ από αρμόδιες κρατικές υπηρεσίες Γ.Γ.Π.Π., Π.Υ. Ο.Α.Σ.Π., Νομαρχίες κ.λ.π. (βλέπε και Το σύστημα D-Star όταν υλοποιηθεί και συντηρηθεί σωστά μπορεί να αποτελέσει το χρησιμότερο εργαλείο στην προσπάθεια της διάσωσης ανθρωπίνων ζωών και περιουσιών. Παραθέτουμε μερικά παραδείγματα υλοποίησης και χρήσης του με περισσότερα τεχνικά χαρακτηριστικά αμέσως μετά:

2 Οι υπεύθυνοι επικοινωνιών σε περιπτώσεις έκτακτης ανάγκης μπορούν να διαθέτουν υπηρεσίες όπως η υψηλής ταχύτητα μετάδοσης δεδομένων του D- STAR στα συστήματα των δημόσιων / κρατικών υπηρεσιών που υποστηρίζουν για παράδειγμα ηλεκτρονικό ταχυδρομείο, μεταφορά αρχείων μέσω FTP, και πρόσβαση στον παγκόσμιο ιστό (δείτε το σχήμα 3) αλλά και κλιματολογικές πληροφορίες (πχ καιρός, ταχύτητα ανέμου κτλ). Η απομακρυσμένη διαχείριση έκτακτης ανάγκης συνεπικουρείται αποτελεσματικά όταν δίνεται και η δυνατότητα μεταφοράς εικόνας μέσω της μετάδοσης video από μια κλασσική camera αλλά και ήχου από ένα απλό μικρόφωνο που συνδέεται στο laptop στο σημείο του συμβάντος.

3 ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΑ ΤΕΧΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ EΙΣΑΓΩΓΗ To D-STAR, είναι ένα πρότυπο που άρχισε να εξελίσσεται από το 2001 και είναι το αποτέλεσμα τριών ετών έρευνας. Το project χρηματοδοτήθηκε από την Ιαπωνική κυβέρνηση για λογαριασμό της J.A.R.L.(Ιαπωνική Ένωση Ραδιοερασιτεχνών) για την προώθηση των ψηφιακών τεχνολογιών και την εφαρμογή τους στον ραδιοερασιτεχνισμό. Στην έρευνα συμμετείχαν οι ιαπωνικές εταιρείες κατασκευής ραδιοερασιτεχνικού εξοπλισμού όμως μόνο η Icom παρείχε τον εξοπλισμό για την αρχική ανάπτυξη και το στάδιο των δοκιμών. Το D-STAR είναι ένα ανοικτό πρωτόκολλο διαθέσιμο για να εφαρμοστεί από τον καθένα. Παρά το γεγονός ότι μόνο η Icom σήμερα κατασκευάζει συμβατές συσκευές, οποιοσδήποτε εξοπλισμός ή λογισμικό που θα υποστηρίζει το πρωτόκολλο θα μπορεί να συμμετέχει σε ένα δίκτυο D-STAR. Σε ένα σύστημα D-STAR, το τμήμα των συνδέσεων του πρωτοκόλλου που υλοποιείται μέσω του αέρα, ισχύει για τα σήματα που ταξιδεύουν μεταξύ των πομποδεκτών ή μεταξύ ενός πομποδέκτη και ενός επαναλήπτη. Με το D-STAR οι πομποδέκτες μπορούν να μιλήσουν άμεσα ο ένας με τον άλλο χωρίς οποιοδήποτε ενδιάμεσο εξοπλισμό ή εναλλακτικά μέσω ενός επαναλήπτη χρησιμοποιώντας τους πομποδέκτες φωνής ή δεδομένων που είναι συμβατοί με το D-STAR.

4 Το άλλο τμήμα του πρωτοκόλλου που αφορά τις πύλες (gateways) του D- STAR (δείτε το σχήμα 1) αναφέρεται στους χρήστες που επικοινωνούν μέσω πυλών / επαναληπτών και περιλαμβάνει την ψηφιακή διεπαφή μεταξύ τους. To D-STAR υλοποιεί την μετατροπή ενός αναλογικού σήματος (φωνής) σε ροή ψηφιακών δεδομένων καθώς και το αντίστροφο με μια λειτουργία που βασίζεται σε ψηφιοποίηση μέσω codec. Ο codec του D-STAR είναι γνωστός ως AMBE (Advanced Multi Band Excitation) και το σήμα φωνής μεταφέρεται στο σύστημα D-STAR με ταχύτητα 3600 bps (3.6 kbps). ΨΗΦΙΑΚΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΦΩΝΗΣ ΚΑΙ ΨΗΦΙΑΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ Το σύστημα D-STAR υποστηρίζει δύο τύπους ψηφιακών δεδομένων. Α) Το ψηφιακό σήμα φωνής (DV - Digital Voice) που χρησιμοποιείται στους 144 και 430 MHz και εμπεριέχει και τη ψηφιοποιημένη φωνή (3600 BPS με διόρθωση σφάλματος) αλλά και ψηφιακά δεδομένα (1200 BPS). Η χρήση ενός πομποδέκτη DV μας επιτρέπει επικοινωνία μέσω δεδομένων (πρωτόκολλο PACKET) και της φωνής με διαμόρφωση FM όπου σαν δυνατότητες και οι δύο παρέχονται ταυτόχρονα. Β)Τα ψηφιακά δεδομένα (DD - Digital Data), που χρησιμοποιούνται μόνο στην μπάντα των 1.2 GHz, είναι εξ ολοκλήρου δεδομένα με ρυθμό μετάδοσης 128kbps. Η μεταφορά δεδομένων σε ένα πομποδέκτη DV γίνεται μέσω της θύρας RS- 232 ή μέσω μιας απλής θύρας USB 1.0. Αν παρέχεται θύρα Ethernet (δικτύου) μπορούμε να χρησιμοποιούμε την σύνδεση μεγάλης ταχύτητας (DD). Το συνηθισμένο λογισμικό επικοινωνίας είναι είτε ένα πρόγραμμα εξομοίωσης τερματικού (DV) ή ένας web browser (DD) (δείτε το σχήμα 2).

5 ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ Επικοινωνίες σε παγκόσμιο/εθνικό επίπεδο Για τις συνομιλίες φωνής, οι επαναλήπτες D-STAR ενεργούν ακριβώς όπως οι συνηθισμένοi αναλογικοί επαναλήπτες - ο καθένας που ακούει στον επαναλήπτη μπορεί να ακούσει την ομιλία σας. Επειδή το διακριτικό κλήσης σας ενσωματώνεται σε κάθε εκπομπή, ο επαναλήπτης D-STAR «καταχωρεί» το διακριτικό κλήσης και το διαμοιράζει σε όσους άλλους επαναλήπτες D-Star είναι συνδεδεμένοι μαζί του. Εάν ταξιδέψετε στην περιοχή κάλυψης ενός νέου D-STAR επαναλήπτη, με μια σύντομη εκπομπή από τον πομποδέκτη σας όλο το δίκτυο θα ενημερωθεί γρήγορα για τη νέα θέση σας. Αυτό σας επιτρέπει να καλέσετε οποιονδήποτε χρήστη του δικτύου σε οποιονδήποτε άλλο επαναλήπτη D-STAR, οπουδήποτε στον κόσμο και αν είναι αυτός. Εάν καλέσετε κάποιον άλλο χρήστη του δικτύου, η φωνή σας αφού ψηφιοποιηθεί θα καθοδηγηθεί στον κατάλληλο επαναλήπτη, όπου θα ακουστεί σαν να χρησιμοποιούσατε ένα κλασσικό αναλογικό επαναλήπτη! Μετάδοση χαμηλής ταχύτητας Πολλές από τις ανάγκες μεταφοράς δεδομένων δεν απαιτούν υψηλή ταχύτητα, ιδιαίτερα στις επικοινωνίες έκτακτης ανάγκης. Παράδειγμα η δήλωση θέσης, η αξιολόγηση της ζημίας κλπ. Το D-STAR συνδυάζει τη φωνή και τα δεδομένα χαμηλής ταχύτητας σε ένα ενιαίο κανάλι ταυτόχρονα. Δεν υπάρχει καμία ανάγκη για χωριστό TNC (Terminal Node Controller) και πομποδέκτη. Απλά συνδέστε το laptop ή PDA σας στον πομποδέκτη και μπαίνετε στο δίκτυο. Μετάδοση υψηλής ταχύτητας Μια σύνδεση υψηλής ταχύτητας D-STAR μοιάζει ακριβώς όπως μια σύνδεση δικτύου μέσω Ethernet στο laptop σας ή σε οποιαδήποτε άλλη συσκευή αυτού του τύπου. Εάν ένας επαναλήπτης D-STAR προσφέρει μια ευρυζωνική σύνδεση με το Διαδίκτυο, τότε έχετε και εσείς παγκόσμια πρόσβαση στο διαδίκτυο μέσω του πομποδέκτη σας.

6 ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ Επαναλήπτες Λινκ και Ομάδες Επαναληπτών Οι Επαναλήπτες D-STAR σε επίπεδο πρωτοκόλλου και λογισμικού πυλών υποστηρίζουν συστήματα σε αποστάσεις από μερικά χιλιόμετρα (τοπικό η εθνικό επίπεδο), ως και πολλών εκατοντάδων χιλιομέτρων σε ολόκληρο τον κόσμο (παγκόσμιο επίπεδο). Μια περιφερειακή ομάδα επαναληπτών δημιουργεί μια ζώνη D-STAR, που παρουσιάζεται στο σχήμα 4, που λειτουργεί σαν μια λειτουργική μονάδα. Εάν ζείτε στην επαρχία ή σε μια πυκνοκατοικημένη περιοχή, οι επαναλήπτες D-STAR μπορούν να ενωθούν μεταξύ τους για να αποτελέσουν ένα ενιαίο σύστημα επικοινωνιών είτε μέσω του Διαδίκτυου είτε μέσω συνδέσεων μικροκυμάτων (microwave link). Διαχείριση Επαναληπτών Οι επαναλήπτες που συνδέονται με το D-STAR μπορούν επίσης να μοιραστούν μεταξύ τους πληροφορίες χρησιμοποιώντας την ίδια σύνδεση στο δίκτυο D-STAR. Αυτές οι πληροφορίες περιλαμβάνουν για παράδειγμα πληροφορίες για τον καιρό στο σημείο εγκατάστασης του επαναλήπτη και στατιστικά των επαναληπτών..

7 Διάκενο Καναλιών στο D-STAR = συχνοτήτων πιο μεγάλη διαθεσιμότητα Η φωνή μέσω D-STAR και η μεταφορά δεδομένων χαμηλής ταχύτητας προσφέρουν μια σημαντική βελτίωση στην χρησιμοποίηση του διατιθέμενου εύρους φάσματος. Πλέον, το πρωτόκολλο απαιτεί μόνο ένα κανάλι 6 khz αντί των 20, 25, ή ακόμα και 30 khz ενός αναλογικού wide-band FM αναμεταδότη. Μητρώο D-STAR Όταν οι εξουσιοδοτημένοι χρήστες κάνουν την αρχική εκπομπή τους σε ένα σύστημα D-STAR, οι πληροφορίες των διακριτικών κλήσης που συνδέονται με τα ψηφιοποιημένα πακέτα φωνής καταγράφονται από τον ελεγκτή (controller) επαναληπτών. Ο ελεγκτής μοιράζεται έπειτα τις πληροφορίες με άλλα συστήματα D-STAR μέσω του μητρώου D-STAR. Το μητρώο διατηρείται στους κεντρικούς υπολογιστές πυλών που βρίσκονται σε όλο τον κόσμο - αυτήν την περίοδο μητρώο διατηρούν η Ιαπωνία, οι Ηνωμένες Πολιτείες, και η Αγγλία. Όταν ένας εξουσιοδοτημένος χρήστης D-STAR κάνει μια κλήση σε ένα διακριτικό που εκείνη την περίοδο δεν έχει καταγραφεί από κανένα σύστημα επαναληπτών, το μητρώο επιτρέπει στον ελεγκτή να δρομολογήσει την κλήση στον επαναλήπτη στον οποίο ο χρήστης εμφανίστηκε για τελευταία φορά.

8 Πληροφορίες και Υπηρεσίες Φανταστείτε πως επισκέπτεστε μια νέα πόλη. Συνδέετε ένα laptop ή ένα PDA με το φορητό πομποδέκτη σας που είναι συμβατός με το σύστημα D-STAR και ζητάτε να μάθετε «τι είναι διαθέσιμο» από τον τοπικό αναμεταδότη D-STAR. Σε δευτερόλεπτα, βλέπετε τις διαθέσιμες ραδιοερασιτεχνικές πληροφορίες όπως τις λέσχες/club, τα καταστήματα ηλεκτρονικών, το δελτίο καιρού κ.α. D-prs Οι χαμηλής ταχύτητας ελεγκτές των φορητών πομποδεκτών D-STAR είναι συμβατοί με τη διεπαφή στοιχείων GPS NMEA. Με τα στοιχεία GPS που ενσωματώνονται στα πακέτα των δεδομένων του D-STAR, τα δεδομένα θέσης σας διαβιβάζονται στον κεντρικό υπολογιστή D-prs όπου το λογισμικό επαναληπτών σας συνδέει με το δίκτυο APRS. Η διεπαφή είναι ενσωματωμένη στους πομποδέκτες D-STAR και φυσικά δεν απαιτούνται χωριστοί TNC και πομποδέκτες. Echolink Το D-STAR μπορεί να μοιράζεται τις εφαρμογές του με το δίκτυο EchoLink. Δεδομένου ότι η φωνή σας ψηφιοποιείται ήδη μέσα στο σύστημα D-STAR, το σύστημα θα είναι συμβατό με κάθε αναμενόμενη μελλοντική ανάπτυξη μια νέας ψηφιακής υπηρεσίας. Απομακρυσμένη διαχείριση και εποπτεία Επειδή τα δεδομένα του D-STAR μοιάζουν ακριβώς με οποιαδήποτε άλλα δεδομένα του Διαδικτύου μπορείτε να υλοποιήσετε μια σύνδεση με το σταθμό HF της λέσχης σας ή του σπιτιού σας για τηλεχειρισμό κτλ. Ανάπτυξη Εφαρμογών Το D-STAR χτίζεται για να υποστηρίξει τα εργαλεία του 21ου αιώνα - ο Παγκόσμιος Ιστός, η δικτύωση, το Ethernet, το TCP/IP. Το ανοικτό πρωτόκολλο D-STAR παρέχει ένα πλούσιο, συναρπαστικό σύνολο εργαλείων με το οποίο οι ραδιοερασιτέχνες μπορούν να πειραματιστούν και να χτίσουν.

9 Σύνδεση μέσω αέρα H σηματοδοσία των πακέτων χρησιμοποιεί το πρωτόκολλο FSK. Το D-STAR χρησιμοποιεί την μέθοδο διαμόρφωσης του 0.5 GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying). Το GMSK παρέχει βελτιωμένη απόδοση σε σχέση με την μετάδοση PACKET επειδή σχεδιάστηκε για τις ασύρματες συνδέσεις. Το κάθε πακέτο στέλνεται στο κανάλι μετάδοσης περιλαμβάνοντας FEC ( διόρθωση λάθους) και τις πληροφορίες δρομολόγησης (routing information). Τα δεδομένα (raw data) είναι τοποθετημένα σε πακέτα D-STAR ως πακέτα Ethernet. Μεταγωγή και Επίπεδο δικτύου Η μετάδοση χαμηλής ταχύτητας DV στο δίκτυο D-STAR είναι μια μορφή επικοινωνίας «από τερματικό σε τερματικό». Το σύστημα D-STAR παρέχει την αξιόπιστη, διαφανή μεταφορά από τον ένα χρήστη στον άλλο με τη χρησιμοποίηση της τεχνικής ανίχνευσης λάθους CRC. Από την άλλη μεριά, το κάθε πακέτο δεδομένων υψηλής ταχύτητας DD εμφανίζεται στη διεπαφή δεδομένων ως πακέτο Ethernet κατάλληλο για ενθυλάκωση από το TCP/IP. Ετσι με την σύνδεση μέσω Ethernet τα τυποποιημένα προγράμματα εφαρμογών Διαδικτύου μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να μεταφέρουν τα δεδομένα πέρα από το σύστημα D- STAR. Αλήθειες και μύθοι: Μύθος #1 «Το D-STAR λειτουργεί μόνο σε συχνότητες 1.2 Ghz.» Η μετάδοση χαμηλής ταχύτητας για φωνή και δεδομένα DV λειτουργεί άψογα στους 144 και στους 430 MHZ. Οι 1.2 GΗz υποστηρίζουν το απαιτούμενο εύρος ζώνης για δεδομένα μεγαλύτερου bandwidth DD. Μύθος #2 «Δεν υπάρχει καμία διαφορά μεταξύ του D-STAR και του PACKET.» Ακόμη και η χαμηλότερη ταχύτητα του D-STAR ξεπερνάει τις επιδόσεις όλων των συστημάτων μεταγωγής πακέτων που είναι διαθέσιμα σήμερα στην υπηρεσία ραδιοερασιτέχνη και έχουν υψηλό βαθμό απόδοσης.

10 Ο ακόλουθος πίνακας συγκρίνει τις δυνατότητες και τις δαπάνες για την υλοποίηση ενός συστήματος D-STAR με εκείνους για την υλοποίηση αντίστοιχου δικτύου PACKET στα VHF/UHF. CODEC Φωνής Ταχύτητα Bandwidth Συχνότητα Κόστος* D-STAR PACKET 3600 bps AMBE Δεν υπάρχει DV: 1200 bps (καθαρά 950 bps) DD: 128k bps (καθαρά 90k bps) DV: 6kHz DD: 150kHz DV: VHF/UHF DD: 1.2 GHz DV: IC-V82 or IC-U82 ($230) + UT-118 Module ($200) = Σύνολο $430 or ID-800 ($748) DD: ID-1 ($1600) LS: 1200 bps HS: 9600 bps 20 khz VHF/UHF LS: TNC($200) + IC-2200 ($230) = Σύνολο $430 HS: TNC ($400) + IC-2200 ($230) = Σύνολο $630 DV: Digital Voice + Data Ψηφιακή Φωνή + Δεδομένα DD: High Speed Data Δεδομένα Υψηλής Ταχύτητας LS: Low Speed - Δεδομένα Χαμηλής Ταχύτητας HS: High Speed - Δεδομένα Υψηλής Ταχύτητας Επίσης στον παρακάτω πίνακα φαίνονται τα κυριότερα χαρακτηριστικά του D-STAR συγκρινόμενα με αυτά του Packet: Διεπαφή Δεδομένων D-STAR DV: RS-232 ή USB 1.0 DD: Ethernet PACKET RS-232 Fοrmat Δεδομένων Ethernet 7-bit ASCII Σύνδεση μέσω Αέρα Μεταγωγή και δικτύωση D-STAR packet format και 0.5GMSK διαμόρφωση DV: Transparent point-to-point DD: TCP/IP LS: AX.25 με διαμόρφωση Bell 202 HS: AX.25 με διαμόρφωση K9NG Bell 212A AX.25 του TCP/IP Μύθος #3 «Το D-STAR δεν διαφέρει από το Echolink» Τα συστήματα VOIP όπως το Echolink είναι μόνο σε θέση να δρομολογούν ψηφιακά σήματα φωνής. Δεν μπορούν όμως να υποστηρίξουν ανταλλαγή δεδομένων άλλου τύπου (πχ διακριτικό κλήσης κτλ). Οι κλήσεις που στοχεύουν σε έναν συγκεκριμένο χρήστη του δικτύου δεν είναι δυνατές από καμία άλλη ερασιτεχνική τεχνολογία εκτός από το D-STAR.

11 Μύθος #4 «Το D-STAR είναι ακριβώς μια ψηφιακή γραμμή τύπου party line Ο ραδιοερασιτεχνισμός απέχει σαν λογική από αυτή του Party line και η δυνατότητα των επαναληπτών D-STAR να δρομολογούν δεδομένα και ψηφιοποιημένη φωνή το θέτει παγκοσμίως εκτός από οτιδήποτε σχετικό. Η συνηθισμένη του χρήση προσφέρεται και για καταστάσεις εκτάκτου ανάγκης χωρίς όμως να το περιορίζει μόνο σε αυτές. Μύθος #5 «Το D-STAR είναι μια αντικατάσταση για το ευρυζωνικό Διαδίκτυο στο σπίτι» Το D-STAR μπορεί να συνδέσει έναν χρήστη με το Διαδίκτυο αλλά και εκεί όλοι οι ραδιοερασιτεχνικοί περιορισμοί παραμένουν σε ισχύ, (πχ απαγορεύεται η διάθεση διαδικτύου σε ραδιοερασιτεχνικά δίκτυα κ.λ.π.) Το D-STAR παρέχει εργαλεία για μια μεγάλη ερασιτεχνική καινοτομία, αλλά δεν προορίζεται να αντικαταστήσει τους πάροχους Διαδικτύου. Μύθος #6 «Θα εγκλωβιστώ στον εξοπλισμό Icom για πάντα.» Επειδή η Icom είναι ο πρώτος κατασκευαστής που υποστηρίζει το D-STAR, δεν σημαίνει ότι είναι και ο μοναδικός. Οποιοσδήποτε κατασκευαστής ή ερασιτέχνης μπορεί να χρησιμοποιήσει τα πρότυπα της JARL για να δημιουργήσει τον δικό του εξοπλισμό (πομποδέκτες, επαναλήπτες, και πύλες αλλά και οποιοδήποτε άλλο συμβατό σύστημα με το D-STAR).