DMR-hotspot rakennusloki

Loppukesästä 2019 päädyin opiskelemaan radioamatööripätevyyden ja hankkimaan radioluvan. Olen aloittanut tämän jo pari kertaa aikaisemmin, mutta pääsin tällä kertaa alkua pidemmälle.

Opiskelumateriaalien läpi lukemisen ja siellä vastaan tulleiden uusien asioiden opiskelun jälkeen kokeilin muutamia kertoja netissä olevia harjoitustenttejä ja opiskelin lisää niissä vastaan tulleita ongelmakohtia. Loppusyksystä saatiin tenttitilaisuus järjestettyä paikallisen radiokerhon kouluttajan kanssa ja tentti meni ensimmäisellä kerralla läpi.

Pätevyystodistuksen ja radioluvan saapumisen jälkeen pidin muutamia yhteyksiä paikallisen radiotoistimen kautta halvoilla kiinaradioilla. Netissä vastaan tuli myös amatööriradioiden parissa viime vuosina suosiotaan kasvattanut DMR-digitaalipuhemoodi, jonka käyttö alkoi kiinnostaa.

Puheyhteys Kanadaan käsiradiolla hotspotin kautta

DMR (digital mobile radio) on eurooppalaisen ETSI-organisaation alunperin yrityskäyttöön suunnittelema puhemoodi, jossa puhe koodataan digitaaliseksi ennen lähettämistä perinteistä radiotietä pitkin. Radioamatöörin käyttöön tämän moodin käyttö on levinnyt yrityskäytöstä poistuneiden käsiradiopuhelimien ostamisen ja säätämisen kautta. DMR-käytön suosiota on nostanut myös radiovalmistajien markkinoille tuomat amatöörikäyttöön suunnatut laitteet kuten ostamani Anytone 878UV. Lisää tietoa DMR:n perusteista.

Suorien yhteyksien lisäksi radioilla voi ottaa yhteyden myös tukiasemaan tai toistimeen, joka välittää puheen internetin kautta muualle maailmaan. Puheliikenteen välittämiseen on muutamia eri verkkoja, joista suosituin on hajatetun palvelinverkon varassa toimiva Brandmeister (kirjoitushetkellä 44 master-palvelinta aktiivisena).

DMR on vielä sen verran uusi asia ettei joka paikassa vielä ole saatavilla sitä tukevaa toistinasemaa, jonka takia harrastajat päätyvät käyttämään hotspot:iksi nimettyä pienitehoista minitoistinta. Kirjoitushetkellä Brandmeister-verkossa on tavallisia toistimia aktiivisena 3770 ja erilaisia hotspotteja 10899.

Oman hotspotin voi tilata valmiina tuotteena tai rakentaa itse muutaman eri projektia mukaillen. Itse tilasin Ebay:stä kiinalaisen kloonin MMVDM-laitteesta rakennussarjana, joka maksoi 34 USD ja sen saapumiseen meni noin kuukausi.

Tämän aikana hankin Raspberry Pi Zero:n WLANia tukeva W-version, hankin DMR ID:n, rekisteröin Brandmeister-tunnuksen sillä ja opiskelin lisää DMR-asioita. Ajatus on että MMDVM-lauta hoitaa radioliikenteen ja äänen pakkaamisen/purkamisen ja Raspberry puheliikenteen siirtämisen internettiin WLAN-yhteyden kautta.

Rakennussarjan osat, Raspberry Pi Zero W ja Anytone 878UV -käsiradio

Rakennussarjan kokoaminen oli sen saapumisen jälkeen suhteellisen helppoa. Raspberry koteloon oikein päin, liian pitkien muovitukien katkaisu, muutama ruuvi kiinni, kotelo kiinni + antennin ruuvaus paikoilleen ja virrat päälle. Raspberry Pi:n muistikortille asennettiin Pi-Star -ohjelmisto hotspotin toimintoja varten.

Rakenteluprojektien ongelmien määrä on jossain määrin vakio joten laitteen helpon kokoamisen ja ohjelmiston perusasetukset nopean sisään laittamisen jälkeen alkoi sitten ongelmat. 😀

MMDVM-hotspot koottuna ja näyttö konfiguroituna

Oikeaa laitetta ei meinannut aluksi löytyä perusasetusten loppupäästä radiolaitteiden valintalistalta eikä Ebay-tuotteen kuvauksesta saanut oikein mitää vinkkiä yhteensopivan laitteen valintaan (oli lopulta “MMDVM_HS_Hat (DB9MAT & DF2ET) for Pi (GPIO)”).

Sopivaa laitetta etsiessä ja testatessa päivitin samalla Brandmeister-yhteyspalvelimen valinnan osoittamaan Suomen Brandmeister-palvelimeen ja asetuksen tallennuksen jälkeen minkään asetukset tallentaminen ei enää onnistunut vaan kaikki tallennukset alkoivat antaa virheilmoitusta “Unable to read source configuration file(s)…”.

Tästä ei löytynyt hauilla hyödyllisiä vinkkejä joten käärin hihat ja pitkäaikaisena Linux-ihmisenä lähdin kaivelemaan järjestelmän lokitiedostoja. Tätä kautta löytyi Nginx-virhelokista virheilmoitus, jonka mukaan konfiguraatiotiedostoja muokkaava web-sovellus tukehtuu lukiessaan oletuksena Suomen Bradmeister-palvelimen oletuskonfiguraatiosta tulevan salasanan “!”-merkkiin. Tämä korjautui vaihtamalla DMR gatewayn oletussalasanan tilalle Bradmeister:in SelfCare-hallintapaneelista henkilökohtaisen Hotspot Security -salasanan. Lisää tietoa Pi-Starin wikistä.

Tämänkin kanssa oli ongelmaa, koska salasana on rajoitettu noin 30 merkkiin, mutta Pi-Starin ja SelfCare-paneelin salasanakentät katkaisevat sen eri kohdasta ilman huomautusta. Tämän selvittämiseen meni hetki ja korjautui asettamalla salasana uudelleen 25-merkkisenä kumpaankin paikkaan.

Salasanan asettamisen jälkeen laitteen valinta saatiin vietyä loppuun ja päällä oleva OLED-näyttö toimimaan. Näytössä näkyy “MMDVM”-teksti näytönsäästäjänä laitteen ollessa päällä ja moodin/puhujan tiedot sekä laitteen saama IP-osoite aktiivisen lähetyksen aikana. Laite toimii myös ilman näyttöä ja laitteen tilaa voi silloin tarkkailla sen vasemmassa reunassa olevien statusvalojen avulla.

Pienen säätämisen jälkeen laite yhdistää koti-WLANiin, Hacklabin WLANiin tai iPhonen jaettuun nettiyhteyteen tässä tärjeysjärjestyksessä. iPhonen yhteyden jakamisen kanssa esiintyy ajoittain ongelmia, jossa yhteys putoaa pois päältä eikä osaa yhdistää automaattisesti uudelleen. Toistaiseksi ainoa keino jolla ongelmaa ilmenee harvemmin on laittaa netin jako päälle puhelimen asetuksista ja käynnistää hotspot vasta sen jälkeen pitäen puhelimen näyttö hereillä kunnes yhteys muodostuu. Lisää testailua ja selvitystä tarvitaan.

Anytone 878UV ohjelmoituna

Asetusten laittamisen jälkeen puheyhteyksiä pystyi pitämään ja seuraavaksi vuorossa oli radiopuhelimen ns. kooditulpan ohjelmointi. Kooditulppa pitää sisällään laitteen asetukset, kontaktit, kanavat, yms. Pohjaksi otettiin muutama kuukausi sitten Facebookin FinDMR-ryhmässä tarjolla ollut tulppa, jota muokattiin itselle sopivaksi ja kirjoitettiin radioon Anytonen CPS-ohjelmistolla.

Termit tulevat yrityskäytöstä, jossa radioiden toimittaja ohjelmoi läjän radioita valmiiksi yrityksen hakemille kanaville kerralla eikä asetuksia isommin pysty muuttamaan suoraan radiosta. Kooditulppa pitää sisällään myös perinteisen analogitoimistimet ympäri maata ja APRS-paikkatietopakettiradion asetukset Suomeen.

Seuraavaksi pitää testata hotspotin käyttämistä virtapankin kanssa repussa kuljetettuna ja käydä Pi-Star -ohjelmistopaketin asetuksia vielä lisää läpi. Virtapankin voisi myös yrittää korvata Raspberryn kanssa samaan pakettiin kasatulla 18650-akkukennolla ja latauspiirillä.

Raspberryn lämpötila nousee pidempien jutteluiden aikana noin 45 asteeseen, joka ei vielä vaadi aktiivista jäähdytystä.

Olen oikein tyytyväinen hotspotiin muutamien päivien käytön perusteella. Opin paljon uutta, ääni kulkee, radion kalibroinnit näyttää olevan suoraan paketista kohdallaan ja Pi-Star web-hallintapaneelista näkee mitä järjestelmässä tapahtuu.

SharkRF openSPOT 1 ja rakentamani MMVDM-hotspot vierekkäin