Pi-Star – quando la MMDVM dual hat duplex ti fa impazzire

In questo articolo desidero aiutare quanti di noi Radioamatori hanno deciso di acquistare questa scheda radio, per realizzare un hotspot DMR duplex, utilizzando un dispositivo Raspberry Pi versione 3 B+ .

 

Installazione

Io sto utilizzando questa scheda radio su un Raspberry Pi modello 3B, installato dentro ad un suo contenitore plastico.

L’installazione del software (PiStar), la connessione hardware della scheda al RPi è stata semplicissima; inizialmente le due antennine UHF erano installate verticalmente, direttamente sui connettori della scheda; successivamente le ho connesse a due connettori coassiali a gomito per ogni antenna, in modo che ogni antenna possa essere orientata a 180° rispetto all’altra.

 

Alimentazione

Alla fiera del Radioamatore a Pordenone ho acquistato un paio di alimentatori appositi, che erogano 3 Ampere, in modo da avere la certezza di non avere cali di tensione e che il funzionamento rimanga regolare anche nel caso si debbano aggiungere successivamente delle ventoline di raffreddamento. Un alimentatore di scorta fa sempre comodo…

 

Configurazione

La prima installazione e configurazione del software e del WiFi è risultata semplicissima, seguendo queste informazioni che trovate sul sito di amateurradionotes.com .

Anche la parte della configurazione Generale del menu principale è stata molto semplice, in quanto utilizzo da tempo un altro hotspot UHF in simplex DMR che usa lo stesso software, ma realizzato su un Raspberry Pi 0 (Jumbospot, lo trovate descritto su questo blog…).

Come nel mio precedente hotspot, anche per questo ripetitore ho deciso di utilizzare solo il modo DMR (per mia scelta…), con i valori di  RF e Net Hangtime configurati ambedue a 20 secondi.

Nella pagina di configurazione del Pi-Star, è stato sufficiente selezionare il Controller Mode corretto “Duplex Repeater (or Half-Duplex on Hotspots)” e selezionare “STM 32-DVM MMDVM_HS – Raspberry Pi Hat” dal menu Modello di Radio / Modem da utilizzare.

IMPORTANTE: Leggendo i parametri di configurazione scritti sull’etichetta sotto alla scheda MMDVM dual Hat, sono andato subito ad aggiornare la configurazione della sezione MMDVMHost, impostando i valori iniziali di RXOffset e di TXOffset a 500.

La scelta e la configurazione delle due frequenze UHF da utilizzare è stata fatta seguendo il band plan IARU Regione 1, prevedendo uno shift di 4.600 kHz tra la frequenza di Trasmissione e quella di Ricezione, in modo da cercare di non desensibilizzare il ricevitore in ricezione (non uso nessuna cavità sulle antenne).
Poi ho continuato la configurazione seguendo i consigli di vari Radioamatori, oltre a quanto ho trovato descritto in questo ottimo articolo presente nel sito del GRF.

La configurazione del menu DMR, è stata semplice, impostando l’uso del DMR Master su BM_Italy_2222 e successivamente attivando la API key personale di BrandMeister per questo ripetitore, per avere la gestione dei TG con il BrandMaister manager (trovate l’articolo su questo blog…), sul cruscotto del ripetitore pi-star.
Per effettuare questa particolare configurazione (non obbligatoria), è necessario:

1. essere registrati al loro sito;
2. aver dato un ID DMR univoco al ripetitore (aggiungendo, nel mio caso, i numeri 02 in fondo al proprio ID DMR);
3. Accedere alla propria area di Profile Setting e nelle Security Setting entrare nel menu delle API key;
4. Per maggiori informazioni su come attivare l’API key per il proprio sistema radio, seguite quanto indicato in questa pagina;

 

I problemi

I primi problemi sono arrivati durante le prime prove di trasmissione, utilizzando il mio ricetrasmettitore portatile Tytera MD 380. Infatti, sebbene la ricezione dei vari TG funzionasse regolarmente e l’audio fosse già eccellente, il mio RTX aveva dei problemi ad agganciare questo mio nuovo hotspot duplex.
Ero già certo del buon funzionamento della mia radio MD 380, in quanto lo uso giornalmente su diversi ponti regionali e in più è stato anche controllato recentemente con la strumentazione professionale della Sezione ARI di Pordenone (grazie a Daniele IV3TDM).
Quindi i problemi erano solo del sistema radio del RPi e andavano risolti subito, altrimenti il sistema sarebbe stato impossibile da utilizzare.

Alla prima trasmissione del mio MD 380, mi veniva segnalata la mancata presenza dell’hotspot duplex, tramite l’allarme acustico e l’accensione e spegnimento del LED di Trasmissione della radio.

Provando in ogni modo a variare i vari parametri di configurazione della scheda MMDVM dual Hat, presenti nel menu Expert – MMDVMHost, non ero riuscito a risolvere il problema e a far si che il portatile si agganciasse al primo colpo di trasmissione al mio ripetitore.

 

Le soluzioni

Dopo quasi mezza giornata di prove e di configurazioni diverse, ho cercato in rete e ho trovato questo ottimo articolo di Roger Clark, che descrive diverse problematiche di questa scheda ma offre anche diverse soluzioni per risolverle.

Leggendo anche tra le varie risposte dello stesso articolo, ho scoperto che i test fatti da altri Radioamatori utilizzando un apparato radio Radioddity GD-77 davano esito positivo; invece anche altri Radioamatori che utilizzavano il mio stesso apparato avevano lo stesso mio problema.

Cercando in rete, ho potuto capire che il problema andava sicuramente cercato in un parametro di configurazione della radio, il TX preamble.
Il mio apparato MD 380 è stato configurato dalla casa per avere un TX Preamble di 300ms, mentre il GD-77 ha come configurazione standard un valore di 360ms.

Programmato il mio MD 380 con un TX preamble di 360ms (lo trovate nel menu Generale del codeplug…), le connessioni al mio ripetitore hanno iniziato a funzionare quasi regolarmente, ma a volte il problema si ripresentava.

Leggendo sempre nello stesso articolo, ho notato che Roger Clark consiglia a tutti i possessori dell’apparato rado MD 380 di apportare una modifica alla configurazione della scheda MMDVM; lo si fa entrando nel menu Expert – MMDVMHost del PiStar, trovando la variabile DMRTxLevel. Normalmente il suo valore standard viene lasciato a 50, ma per gli utilizzatori del MD 380 questo parametro deve essere incrementato intorno al valore 55, per permettere alla radio MD 380 di connettere il ripetitore.

Dopo l’aggiornamento di questi parametri di configurazione NON è necessario riavviare il Raspberry; viene comunque consigliato di farlo, per permettere a tutto il sistema di riallinearsi.  Per farlo, è sufficiente entrare nel menu Configurazioni – Power e selezionare Reboot.
Passati meno di 60 sec. dal riavvio, il sistema ritornerà nuovamente disponibile e funzionante.

Da questo momento il ripetitore ha iniziato a funzionare regolarmente, impegnato dal mio rice-trasmettirore MD 380. L’unica cosa rimasta da sistemare, era di affinare la configurazione della scheda MMDVM per ottenere il minor di LOSS (Pacchetti dati persi) e BER (Bit Error Rate) sia in ricezione che in trasmissione.

 

Tarature RX e TX della scheda MMDVM

Per effettuare queste tarature (desiderando di non replicare tutto il testo su questo blog), vi invito a seguire l’articolo presente sul sito di COMMS Working Group, riguardante la Ottimizzazione delle prestazioni della scheda MMDVM duplex. Le tarature sono di semplice realizzazione e vengono fatte via software, senza l’uso apparecchiature di misura esterne.

Per effettuare la stessa calibrazione potete anche seguire le informazioni che trovate in questo documento PDF di IK1WHN.

Dopo aver completato tutte queste operazioni, il mio hotspot MMDVM duplex DMR UHF ora è perfettamente funzionante e può venir utilizzato da tutti i Radioamatori che passano vicino a casa mia (in un raggio di 200mt), in quanto è installato internamente alla mia abitazione ed è impostato per un utilizzo in bassa potenza.

Nel prossimo futuro, collaborerò alla manutenzione e taratura di qualche altro sistema DMR, D-STAR o C4FM della nostra Regione o italiano… con grande piacere!

Paolo – IV3BVK