1 Integración de la tecnología Voip con RF

2 Alex Casanova, Jorge Belenguer (EA5HBR), Jonathan García (EA1HET), Beni Arias (EB1tk)

3 Evolución de la radio Desde la radio de galena hasta la voip

4 Evolución de la radio Desde la existencia del ser humano ha existido la necesidad de comunicarse, y de transmitir información. Desde la existencia del ser humano ha existido la necesidad de comunicarse, y de transmitir información. Tras el descubrimiento de la electricidad y ya con el telégrafo el hombre ya podía comunicarse a grandes distancias, incluso a través de los mares mediante cables submarinos Tras el descubrimiento de la electricidad y ya con el telégrafo el hombre ya podía comunicarse a grandes distancias, incluso a través de los mares mediante cables submarinos La Radioafición comienza, posiblemente, en el año 1907 cuando la revista “Electrician & Mechanic Magazine” inicia con el título “Cómo se hace” la descripción de los componentes y aparatos para las comunicaciones de telegrafía sin hilos de poca potencia. La Radioafición comienza, posiblemente, en el año 1907 cuando la revista “Electrician & Mechanic Magazine” inicia con el título “Cómo se hace” la descripción de los componentes y aparatos para las comunicaciones de telegrafía sin hilos de poca potencia.

5 Evolución de la radio A partir de ese momento los radioaficionados curiosos por la tecnología no han parado de investigar, experimentar y evolucionar en las comunicaciones. A partir de ese momento los radioaficionados curiosos por la tecnología no han parado de investigar, experimentar y evolucionar en las comunicaciones. Actualmente nos encontramos en un periodo de transición de la era analógica a la era digital. Es el momento de la integración de las nuevas tecnologías en el mundo de la radio Actualmente nos encontramos en un periodo de transición de la era analógica a la era digital. Es el momento de la integración de las nuevas tecnologías en el mundo de la radio

6 La llegada de Internet a la radio Con el tiempo los sistemas de radio fueron evolucionando hasta llegar a interactuar con Internet. Donde aparecieron sistemas como: Con el tiempo los sistemas de radio fueron evolucionando hasta llegar a interactuar con Internet. Donde aparecieron sistemas como: Packet Radio EcholinkIRLPWires-IIeQSOD-STAR

7 Convergencia IP + RF La evolución de todos estos sistemas digitales pasa por la convergencia de ambos. La evolución de todos estos sistemas digitales pasa por la convergencia de ambos. Enlaces de sistemas RF a través de tecnología IP Enlaces de sistemas RF a través de tecnología IP Acceso a RF desde múltiples redes Acceso a RF desde múltiples redes Acceso desde RF a múltiples redes Acceso desde RF a múltiples redes Servicios Avanzados de RF: Servicios Avanzados de RF: servicios de mensajería salas de multiconferencia (reflectores) acceso a Internet con pasarelas RF-Internet Integración de equipos informáticos con redes de RF

8 Tecnologías Actuales de RF y Voip Echolink, IRLP, D-STAR….

9 Echolink Visión General Enlaza radioaficionados a través de Internet PC – PC, PC – RF Gateways, RF-RF Validación del indicativo “ a mano” Vocoder: GSM 8kbps/usuario Admite múltiples conexiones por nodo Estimación de uso: 2700 Nodos activos 552 Usuarios, 1064 Links, 962 Repetidores, 122 Conferencias

10 Echolink

11 IRLP

12 D-STAR ¿Qué significa DSTAR? Las siglas DSTAR vienen de Digital Smart Technology for Amateur Radio. ¿Cuándo nace DSTAR? DSTAR nace en el año 2001 como resultado de años de investigación realizados con fondos económicos del gobierno Japonés DSTAR un estándar abierto Cualquier fabricante de equipos puede implementar el estándar D-STAR en sus equipos sin necesidad de pagar royalties.

13 D-STAR Modalidades DSTAR DV (Digital Voice): modo de transmisión de voz digital.Velocidad 4800 bps. 144/432 Mhz DV: 3600 bps (con corrección de errores) Datos: 1200 bps Ancho de banda ocupado: 6,25 Khz DD (Digital Data): modo de transmisión de datos de alta velocidad. Sólo en 1,2 Ghz velocidad máxima 128 Kbps

14 Visión General de D-STAR

15 D-STAR Parámetros de funcionamiento: - - Frecuencia: Frecuencia en Simplex o duplex. - - MyCall: el indicativo del operador. - - UrCall: indicativo de llamada (generalmente CQCQCQ) - - RPT1: indicativo del primer repetidor y su modulo. - - RPT2: indicativo del segundo repetidor y su modulo.

16 D-STAR Módulos del repetidor DSTAR RP2C : Controlador de datos / Enrutador RP2D: 1,2 Ghz 128 Kbps Digital Data RP2V: 1,2 Ghz Voz Digital RP4000V: 440 Mhz Voz Digital RP2000V: 144 Mhz Voz Digital Material adicional: Duplexores Antenas Filtros Fuentes de Alimentación

17 Montaje repetidores

18 D-Star Add-ons DPLUS Pruebas de Echo contra el gateway Enlazar repetidores Buzones de voz Identificacion Reflectores D-PRS ICOM IC-2820H + GPS

19 Asterisk

20 Objetivos (I) Potenciar el conocimiento en Nuevas Tecnologías Especialmente en las aplicaciones con RF Dotar a los usuarios de los nodos de radio existentes de nuevas utilidades a su disposición Unificar y gestionar repetidores, de forma remota y sectorial: Integrar tecnologías dispares en un servicio unificado a la comunidad “Ham”: RF + VoIP + WiFi / WiMAX + APRS* + GPS* Y porqué no, ¿Interconexión en bridge permanente entre repetidores? * Se puede incluir facilmente en la integración

21 Objetivos (III) Activar salas de conferencia IP bajo demanda Activar sistemas de grabación bajo demanda Mando y control sobre repetidores vía DTMF A diferencia de la actualidad, se puede crear menús interactivos Anunciamientos automáticos con voz en frecuencia Como las balizas en CW pero con voz (MP3, WAV) Integración con EchoLink, IRLP y D-STAR Para usuarios Para conferencias ¡¡Se puede decidir si se permite la operación sin radio (PC-PC)!!

22 Objetivos (IV) OTRAS OPCIONES: Acceso a Internet a baja velocidad vía RF Velocidad similar a las antiguas conexiones de teléfono Downstream y Upstream compartido y ~ 6kb/s reales Valido para acceso vía telnet o ssh, descargar cabeceras de correo sin adjuntos y navegación (con tranquilidad) en webs sin mucho contenido multimedia. Comunicaciones seguras mediante el uso de criptografía de clave publica Opcional y a futuro ¿Qué opina Telecomunicaciones?

23 Con qué hacerlo Asterisk es un sistema de señalización IP completo y RFC (Request For Comments) Implementa una pila SIP v2 Protocolo estándar de señalización IP entre ordenadores Implementa también un protocolo de trunking libre IAX2: trunks de voz entre PBX Asterisk Generalmente se utiliza para montar centralitas telefónicas y call centers Este software esta causando auténticos que quebraderos de cabeza a las compañías telefónicas. Otros usos: sistemas de señalización de cámaras, sistemas SCADA, … en definitiva… hasta donde llegue la imaginación. Ahora en colaboración con la RF.

24 Con qué hacerlo La obtención y gestión de flujo VoIP será gestionado por Asterisk Esta PBX esta totalmente codificada en SW La programación esta realizada en lenguaje de alto nivel “C” El modulo de la PBX encargado de la gestión de repetidores es “app_rpt.so” El modulo soporta ejecución multi-hilo Existe un bridge a D-STAR, IRLP y EchoLink (chan_rtpDir) Todo el SW esta licenciado bajo licencia GPL de FSF (fsf.org)

25 Como hacerlo La interconexión de las PBX con los repetidores se realizara de tres formas posibles: ARIB (1 repetidor) Quad Radio PCI Card (2-4 repetidores) T1 PCI Card + Channel Bank (mas de 4 repetidores) Se puede gestionar full-duplex con dos (2) enlaces FXS Uno se señalizara en modo Ground Start para TX audio El otro en modo Loop Start para RX audio En cualquiera de los casos, entre el repetidor RF y el interfaz a PBX se señalizan: PTT COR PL TX audio RX audio

26 Detalles tecnicos El audio solo será digitalizado cuando sea estrictamente necesario (en conmutación entre nodos) La voz proveniente de RF entra en la PBX en formato “flat” a través del equipo receptor y en caso necesario y es comprimida en formato GSM o u-Law Una vez en este formato esta lista para ser reenviada (forward) a otros nodos de la red sobre un trunk IAX2 Por un trunk pueden pasar mas de una comunicación simultaneamente Además de la voz, también se pueden enviar comandos mediante todos DTMF Comandos directos Menús interactivos Comandos o Menús de Administración

27 MANOS A LA OBRA Situación actual en RF UHF esta desgraciadamente muy en desuso En un breve espacio de tiempo podría revocarse la asignación como banda de radioafición si no es utilizada. El comportamiento técnico a veces sorprende. VHF esta masificada El comportamiento técnico a veces no es bueno. SHF es parte de nuestra evolución ( inmadura ) HF… la deseada…. pero no siempre disponible Dependemos de factores que no podemos controlar Ionización atmosférica Ciclo solar, manchas solares y la radiación solar Frecuencia de operación Momento del día o de la noche

28 MANOS A LA OBRA Situación actual en TI Hardware con suficiente potencia, a bajo coste Sistemas embebidos (soekris, solarpc, mini-itx, alix) Chips de ultra bajo Voltaje y muy bajo consumo Sistemas operativos robustos y seguros Windows  muchos drivers pero….descartado!! Opciones: Linux y *BSD Aplicaciones con suficiente tiempo de vida como para ser considerados estables Asterisk: sistema completo y robusto de señalización Conocimiento extenso sobre todo lo anterior

29 MANOS A LA OBRA Componentes HW (I) SolarPC SS800g Caja aluminio 1.75x11.5x9" (1u, opcional 1.5u or 2u) Placa base AMD LX800 CPU Geode 1GB de memoria RAM DDR maximo Dual Realtek NICs Fuente de alimentación 12 voltios DC-DC Adaptador de 60 Vatios AC/DC Capacidad de A/V integrado (15 pin D) Una bahia de expansión PCI 500 MHz un solo nucleo, CPU sin ventilacion Dos (2) puertos SATA disponibles HDD SATA de portatil opcional Unidad de CD slim opcional PVP orientativo: ~300 € Cable URI (1) ó Tarjeta Quad (2) Ambos métodos permiten una integración RF-IT mediante un sistema de señalización común (la pila de conexiones SIP de Asterisk y las aplicaciones internas app_rpt, chan_rtpdir y chan_morsecode. El cable es muy barato, pensado en 1 solo site: ~46 € La tarjeta es cara, aunque muy escalable: ~391 € (1)(2)

30 MANOS A LA OBRA Componentes SW Linux + Asterisk La mejor opción es montar Debian Linux y Asterisk desde SVN También hay distribuciones preparadas para RF: Limey Linux Para prepara los equipos Linux es preciso tener acceso a Internet Han de prepararse los equipos a priori, no sobre la marcha

31 RESUMEN ¿Qué aporta este proyecto? Un controlador de repetidor totalmente funcional Control y Comandos por tonos DTMF Autopatch: Directo y Reverso (acceso a PSTN) OJO: No es legal….. Telecomunicaciones regula este area…. Funciones de (de)codificación CTCSS (Radio)Telefonia SIP Buzones de Voz y Anunciamientos automaticos Posibilidad de Telemetría e integración con APRS (y GPS) Software no propietario Sistema operativo basado en PC/Linux Base de operación remota Solución de comunicaciones totalmente escalable, expandible, configurable y programable Y GRATUITA…. G R A T U I T A !!!!!

32 Evolución del Proyecto ¿hasta donde podemos llegar?

33 Situación Actual

34 Evolución del Proyecto

35 Agradecimientos www.bicubik.net www.bicubik.net www.consultorpc.com www.jorgebelenguer.es www.tcser.com www.jorgebelenguer.es www.tcser.com www.ea1het.com www.eb1tk.es

36 Gracias por su atención