Grote sprong voorwaarts in co-channeling

PI3UTRZoals inmiddels wel algemeen bekend is bestaat er grote synergie tussen de repeaters PI2NOS, PI3UTR en PI6TEN. Alhoewel de vergunningen voor deze drie spraakmakende repeaters bij verschillende entiteiten zijn ondergebracht is er inmiddels sprake van een dermate hechte samenwerking dat we in de praktijk kunnen spreken van één repeaterteam. Alle experimenten en successen die dan ook geboekt zijn over de afgelopen periode zijn dan ook bij de verschillende repeaters geimplementeerd. Een paar aardige voorbeelden hiervan zijn:

– Delen van de beschikbare locaties, daar waar dit praktisch mogelijk is.
– Gebruik van elkaars hardware. Zo draait bijvoorbeeld de PI2NOS RX in IJsselstein als schaduwtoepassing op de primaire server van PI3UTR.
– Gemeenschappelijke IP infrastructuur en management.

Het uiteindelijke doel van PI3UTR en PI2NOS is de uitrol van twee onafhankelijke repeaters (één op VHF en één op UHF) die een groot deel van Nederland bestrijken én het gemakkelijk toegankelijk maken ervan met eenvoudige middelen, zoals bijvoorbeeld een portofoon. Dit maakt niet alleen de drempel laag om erg gemakkelijk verbindingen te maken met een grote rijkweidte maar nodigt tevens uit tot activering van nieuwe stations, immers, telkens opnieuw duiken (zoms lang niet gehoorde) zendamateurs op die na vele jaren weer besloten hebben om de set weer in de auto te monteren en regelmatig QRV te zijn. Ook worden beide repeaters in toenemende mate gebruikt voor de uitzending van nieuws en ter ondersteuning van allerlei activiteiten, zoals de Ballonvossenjacht, de Daily Minutes, PI4AA en PA00NEWS.

scoop_co-channel_01Grote sprong voorwaarts
Een voorwaarde om een goede dekking te garanderen over een groot gebied is het gebruik van meerdere zenders en ontvangers. Uitrol van ontvangers is technisch geen grote uitdaging meer, al langere tijd zijn op beide repeaters meerdere ontvangers in gebruik die in diversity gebruikt worden. Het is de bedoeling dat het aantal ontvangers zich in de komende periode gaat uitbreiden. Het single-frequentie gebruik (ook wel co-channeling genaamd) van meerdere zenders is een wat grotere uitdaging. Verschillende effecten dienen strikt onder controle gehouden te worden om een storingsvrije ontvangst in het bedoelde gebied te garanderen. De belangrijkste parameters hierbij zijn absolute RF frequentie gelijkheid, FM deviatie gelijkheid en precieze synchronisatie van het audio op de verschillende zenders.

Sinds enige tijd wordt actief geexperimenteerd met het gebruik van twee zenders bij de repeater PI3UTR. De primaire zender is opgesteld in IJsselstein terwijl een co-lokatie gebruikt wordt in Hilversum richting noord. De afgelopen weken heeft het repeaterteam hard gewerkt aan het optimaliseren van de software die de genoemde parameters optimaal onder controle houdt. We hadden hierbij nog wel de duidelijke klacht dat de kwaliteit van het audio duidelijk te wensen over liet in het gebied waar beide zenders goed waarneembaar zijn. Dit gebied lag grofweg op de lijn Hilversum tot zo’n 25km west- en oost ervan. Verschillende experimenten werden uitgevoerd om de kwaliteit verder te verbeteren maar dit heeft in beginsel niet tot het gewenste resultaat geleid.

Afgelopen dinsdag, 7 oktober heeft een uitgebreide meetsessie plaatsgevonden waarbij Paul (PE1RJV), Rob (PE1CHL) en Mischa (PA1OKZ) verschillende parameters uitgebreid hebben geevalueerd. Hierbij zijn we tot de eensluidende conclusie gekomen dat er, ondanks de maatregelen hiertoe, toch nog een niet voorziene delay bleek te bestaan die maar liefst rond de 330µs bedroeg. Deze tijdvertraging lijkt niet veel, maar impliceert wel dat in het overlappende gebied de distorsiefactor opliep tot maar liefst om en nabij -5dB. Dit komt in de praktijk overeen met een audiovervorming die dermate groot is dat de verstaanbaarheid zeer slecht is. Naast de delay is ook waargenomen dat het verschil in deviatie van beide zenders omstreeks 0,3dB bedroeg.

scoop_co-channel_02Met behulp van een oscilloscoop, een signaalbron en testsoftware is afwisselend op beide zenders een toon gegenereerd die voorts in een ontvanger gedemoduleerd wordt en de toon gemeten kon worden. Hierbij werd deze toon gerefereerd aan een externe tijdbasis zodat het absolute verschil in audio inzichtelijk gemaakt kon worden. Met deze wetenschap kon in de co-channeling software die door Rob geschreven is gemakkelijk een correctie worden doorgevoerd zodat zowel de tijdsynchronisatie alsook deviatie geoptimaliseerd kon worden.

Het resultaat is op z’n minst spectaculair te noemen. Op alle plaatsen waar de verstaanbaarheid in de afgelopen periode soms moeizaam was kon nu niet langer enige vervorming worden waargenomen. We hebben inmiddels van vele gebruikers vernomen dat het resultaat op alle plaatsen in het overlappingsgebied positief is. Hiermee is een belangrijke en grote stap gemaakt in de ontwikkeling van beide repeaters.

De komende periode zal nu gewerkt worden aan het plannen, bouwen en uitrollen van verschillende extra lokaties. Het eerste plan is op dit moment uitrol in Arnhem. Hiertoe moet nu een plan gemaakt worden en de exacte opstelplaats onderzocht. De intentie bestaat om voornamelijk richting oost Nederland en rondom Arnhem te stralen waarbij het grensgebied duidelijk als lijn aangehouden zal worden om te voorkomen dat hier de veldsterktes te hoog zullen zijn.

Bron en info: hobbyscoop.nl (PI2NOS), PI3UTR.nl of PI6TEN.nl, waar ook informatie over doneren en sponsoring te vinden is. Nieuw op deze websites zijn ook de streams van de repeaters die rechtstreeks uit de controller komen en daardoor vrijwel geen vertraging hebben.

6 antwoorden
    • PH4X
      PH4X zegt:

      Ingmar,

      Als je je verdiept hebt in de werking van beide systemen zul je zien dat deze totaal anders opgebouwd zijn. PI2NON werkt met een hardwarematige oplossing, waar PI3UTR en PI2NOS gekozen hebben voor een softwarematige oplossing. Met betrekking tot de doelstelling willen de laatste twee een landelijk netwerk bouwen. Geen bovenregionaal netwerk.
      Daarnaast kiest het NON-netwerk voor veel kleine opstelpunten, waar de andere netwerken kiezen voor een beperkt aantal, maar zeer hoge, opstelpunten (later uitgebreid met meerdere RX-only stations om een betere portofoondekking te bieden).

      Hoewel de nieuwe netwerken veel overeenkomsten vertonen met het CoVersity netwerk van PI2NON is de opbouw en doelstellingen geheel anders. Dat is niet het wiel opnieuw uitvinden. Er zijn immers meerdere wegen die naar Rome leiden.
      Voordeel van de software oplossing van UTR/NOS is dat er gebruik gemaakt wordt van veel aanpassingen binnen RemoteTRX en SVXlink software en dat al deze aanpassingen weer open-source gedoneerd worden. Een geheel andere invalshoek met grote winsten voor iedereen.

      Beantwoorden
  1. Rob
    Rob zegt:

    Zoals Randy al schrijft hebben we andere uitgangspunten wat betreft de gebruikte hardware en software,
    en bovendien is het werk van het coversity team niet voor anderen beschikbaar. Men is daar zeer gesloten
    wat betreft het publiceren van technische details, en dat willen wij niet zo doen. Ons kun je alles vragen en
    zelfs ook de software (die staat nog niet online maar dat gaat wel gebeuren, en nu kan iemand die ook
    zo’n repeater wil draaien deze al krijgen).

    Maar daarnaast is het gewoon zo dat amateurradio draait om het zelf experimenteren met radio, en dan
    is het zelf het wiel uitvinden gewoon veel leuker dan iets van iemand anders copieren wat al werkt.

    Verschil met het coversity project is ook dat zij werken met 20 stations met klein bereik en wij ons richten
    op 2-3 zenders met groot bereik, in combinatie met een aantal ontvangers voor “portodekking”.

    Beantwoorden
  2. Rob
    Rob zegt:

    Ben het eens met bovenstaande opmerking. Ik denk dat op HF gebied nagenoeg alles al wel een keer is uitgevonden. Het is leuk en handig om gebruik te maken van info en ervaringen van anderen maar nog leuker om dit zelf in de praktijk te brengen en daaraan te werken en meten en van te leren en genieten.
    En bovendien heel netjes om alle gegevens te delen met de rest van de wereld.

    Vraagje aan het technische team:

    Is het niet zo dat naast de FM deviatie en fase verschil tussen audio, ook de RF frequentie van belang is? Als ik wikipedia mag geloven (mag dat? 😉 mag er geen te groot verschil bestaan in RF frequentie van zenders in overlappende gebieden. Echter is geen verschil ook niet goed stelt men. Een verschil tussen 6 en 20 hz zou de norm zijn. Is dat zo of klopt die informatie niet helemaal?

    Groeten van Rob (aankomend N-amateur als examen goed gaat a.s. september)

    Beantwoorden
  3. Rob
    Rob zegt:

    We hebben wel een keer ge-experimenteerd met een frekwentieverschil van 10Hz (dat was op 2 meter) maar dat gaf tegenvallende resultaten. Zoals het nu draait is de frekwentie in principe gelijk, althans zo gelijk als je het krijgt met synthesized zenders met GPS referentie.
    Het gaat er ook om wat je precies voor doel hebt. De professionele systemen waar de artikelen op internet vanuit gaan zijn meestal bedoeld voor hulpdiensten en men vindt het heel belangrijk dat je nooit met een voertuig op een plek terecht kunt komen waar de signalen elkaar permanent uitdoven, en je dus niets hoort.
    Daarom bouwt men dat frekwentieverschil in. Maar dat gaat wel ten koste van de geluidskwaliteit in de overlapgebieden, er is een soort permanente flutter hoorbaar. Omdat daar veel kritiek van de gebruikers op kwam, en ook omdat het niet zo simpel is om dat frekwentieverschil te maken, doen we dat op dit moment niet.

    Beantwoorden

Plaats een Reactie

Meepraten?
Draag gerust bij!

Laat een reactie achter bij Ingmar Mulder Reactie annuleren