D-STAR

D-STAR (Digital Smart Technologies for Amateur Radio) ist ein digitaler Übertragungsstandard, mit dem Sprache (DV Digital Voice) und Daten (DD Digital Data) über schmalbandige Funkverbindungen übertragen werden können.

Dieser Standard wurde zwischen 1999 und 2001 durch die japanische Regierung und den japanischen Amateurfunkverband Japan Amateur Radio League entwickelt, um digitale Sprach- und Datenübertragung im Amateurfunkdienst mit einem neuen Standard einzuführen.^[1]

Rechtliche Situation in Deutschland

Nach Auskunft der in Deutschland für den Amateurfunkdienst zuständigen Behörde, der Bundesnetzagentur, vom 30. April 2008^[2] gibt es keine rechtlichen Einwände gegen den Einsatz des DV-Modus in Deutschland trotz der proprietären Natur des Codecs. Das AMBE+ Verfahren produziert einen Datenstrom, dessen Inhalt nicht ohne Rückgriff auf proprietäre Verfahren ausgewertet werden kann. Die der Behörde vorliegende Dokumentation^[3] ist hierfür ausreichend. Insofern ist die bisherige Diskussion, dass dieser Teil des Datenstroms als verschlüsselt anzusehen sei, aus Sicht der Behörde widerlegt. Verschlüsselte Übertragungsverfahren sind im internationalen Funkverkehr gemäß der Vollzugsordnung für den Funkdienst (Art. 25.2A) und in Deutschland gemäß der Amateurfunkverordnung (§ 16 [7,8]) untersagt.

Technik

IC-E91AD, das erste in Deutschland erhältliche Duoband-Handfunkgerät mit optionaler D-Star-Funktionalität

Die D-STAR nutzt ein offenes Protokoll^[4] für den Amateurfunkdienst.

Im Digital Voice (DV) Mode wird die Sprache zunächst digitalisiert und anschließend mittels proprietärem Sprachcodec AMBE+ hinsichtlich der Datenrate erheblich komprimiert.

Nach aktuellem Standard sind Sprachsendungen 4,8 kb/s entsprechend 6 kHz, Breitband-Datenverbindungen 128 kb/s entsprechend 150 kHz und Backbone-Verbindungen mit 10 MBit/s entsprechend einer Bandbreite von 10,5 MHz vorgesehen.

In Deutschland sind für den Amateurfunkbereich derzeit nur Geräte der Firma Icom erhältlich mit denen D-STAR genutzt werden kann. Ein Bausatz zur Erweiterung handelsüblicher FM-Funkgeräte ist über die Vertriebsseite eines Amateurfunkmagazins inzwischen in Version 2.0 erhältlich^[5]. Auch Geräte aus dem ehemaligen C-Netz-Telefonbereich (z.B. Siemens C5) können mit DV-Modem nachgerüstet werden.

Software

Die Gateways für D-STAR laufen unter Linux sowie einer proprietären Gatewaysoftware des Herstellers Icom.

Der Gatewaysoftware fehlen jedoch einige Features wie z.B. Konferenzschaltungen, Rufzeichenliste im Internet, etc.

Diese sinnvollen Funktionen werden von der Zusatzsoftware "D-Monitor" und "dplus" ergänzt. Diese Softwarepakete (closed Source) wurden von Funkamateuren geschrieben.

Die Ergänzungen fielen jedoch durch Sicherheitslücken, Mängel und Probleme im Bereich des Datenschutzes auf.

Selbstbauprojekte (Homebrew)

1. Integration der ICOM-Platine UT-118DV mit AMBE 2020 Chip zur Nachrüstung analoger Funkgeräte durch Satoshi Yasuda (7M3TJZ/AD6GZ),
2. Eigenbauprojekt mit AMBE2020 Chip von AE4JV/Moetronix,
3. Eigenbauprojekt mit AMBE2020 Chip zur reinen Codierung der NF
4. Erweiterungsplatine für ein umgebautes C5-Telefon von DO1FJN ^[6]

Verbreitung und Netzaufbau in Deutschland

45 % der registrierten deutschen D-Star-Nutzer verteilen sich auf die unter dem alternativen Netz xTRUST laufenden Relais DM0HMB in Hamburg und DB0DDS in Dortmund. ^[7]

Die „TAUNUS-RELAIS-GRUPPE“ (TRG) betreibt seit Januar 2007 eine D-STAR-Relaisfunkstelle auf dem Großen Feldberg im Taunus (Amateurfunk-Locator:JO40FF, 881 m ASL) mit der Sendefrequenz 439,450 MHz und der Empfangsfrequenz 431,850 MHz (Normablage -7,6 MHz). Das Amateurfunkrufzeichen (Repeatercall) war zunächst DB0DFT B. Nach Umzug in den Aussichtsturm des Hessischen Rundfunks im Mai 2007 wurde das Rufzeichen in DB0HRF B geändert. Eine Gatewayanbindung an das weltweite D-Star-Netz besteht seit Oktober 2007. Ende 2007 gab es weltweit ca. 80 vernetzte D-Star-Relaisstellen.

Deutschlandweit gibt es zum Jahresbeginn 2011 insgesamt 79, in Österreich 5 und in der Schweiz 12 D-Star-Relais.

Angebunden wird das System an einen zentralen Datenserver, der über eine Weboberfläche bedient werden kann.

Datenschutzrechtliche Bedenken

Die Arbeitsgemeinschaft Zukunft Amateurfunkdienst hat eine Erklärung veröffentlicht, die im Funk-Telegramm 8/09 wiedergegeben wird. In der vom Vorsitzenden Dr. Ralph P. Schorn, DC5JQ verbreiteten Stellungnahme sieht der Autor es als problematisch an, welche Daten an den Trust-Server in den USA versandt werden:

Alle Aktionen der D-Star-Relaisbenutzer, wie zum Beispiel das Betätigen der Sendetaste, die Dauer einer Aussendung, sogar der Audiostream selbst, die Positionsdaten und die Verbindungsdaten werden zunächst lokal auf dem Gatewayrechner gespeichert. Danach werden einige Daten auf einen Server in den Vereinigten Staaten übertragen und dort dauerhaft gespeichert: konkret jedes Betätigen der Sendetaste und wer wann wo mit wem gesprochen hat. Wenn man so will, ist dies quasi eine Art von Vorratsdatenspeicherung in den USA für die D-Star-Nutzer weltweit. Nachts werden dann die gesammelten Daten der Audiostreams zu größeren Blöcken zusammengefasst und ebenfalls auf den US-Server hochgeladen.^[8]

Auf Proteste reagierte der Gatewaybetreiber, jedoch nach Meinung der AGZ wieder problematisch:

Nachdem Proteste gegen diese Vorgehensweise laut wurden, hat man leise, still und heimlich in der Nacht auf den 10. April ein Skript auf die Gatewayrechner gespielt, das zumindest das Hochladen des Audiostreams stoppt. Das US-Trustserverteam hat hier im übrigen erneut bewiesen, dass es jederzeit und ohne das Wissen der verantwortlichen Funkamateure vollen Zugriff auf alle angeschlossenen Gatewayrechner weltweit hat. Im Prinzip ist also dieses Team Herr über die Gatewaysysteme, und nicht etwa der deutsche Betreiber, der aber pikanterweise seinerseits gegenüber der Bundesnetzagentur verantwortlich zeichnet.^[9] Hinzu kommt, dass ein Gatewaybetreiber somit keine Kontrolle hat, welche Dienste auf seinem Gateway-Server laufen und welche Daten da überhaupt über seinen Internetanschluss übertragen werden. Ein fremdes anonymes US-Trustserverteam hat de facto Root-Zugriff auf die Linuxrecher im Internet.

Alternatives Netz xTRUST

In Reaktion auf die im Hinblick auf den Datenschutz prekäre Situation des Trust-Servers in den USA entwickelten deutsche Funkamateure ein Open Source-Alternativsystem, das über Gateways mit dem "offiziellen" D-Star-System verbunden ist. Ebenfalls war ein Ausfall des US-amerikanischen Trustservers (Single Point of Failure) mitverantwortlich, dass Nutzer versuchten, ein System mit mehreren sich replizierenden Trustservern aufzubauen. ^[10]

Unter diesem xTRUST-Netzwerk arbeiten in Deutschland mehrere Relais, unter anderem die beiden größten, die zusammen 45 % der deutschen D-STAR-Nutzer auf sich vereinigen. Durch häufigeren Datenabgleich wurde ebenfalls beobachtet, dass ein Wechsel der Relais schneller erkannt wird und so Nachrichten über die Gateways korrekt zugestellt werden können. ^[11]

Über Gateways sind diese Relais mit dem "offiziellen" Netz verbunden, so dass Funkstellen unter einem xTRUST-Relais auch über das restliche D-STAR-Netz erreicht werden können.

Einsatzmöglichkeiten

Innerhalb eines D-STAR-Netzes kann die Kommunikation auf direktem Wege zwischen den Endgeräten oder auch über Relaisfunkstellen und das Internet erfolgen.

D-STAR ist als weltweites Netz geplant, das über Relaisverbindungen Daten- und Sprachinformationen sowohl über Funk, als auch über Internet austauschen kann. So ist im 23-cm-Bandbereich der reine Datenbereich vorgesehen, indem 64..128 KBit Breitbandverbindungen zur Nutzung des Internets (entsprechend den landesrechtlichen Vorgaben) vorgesehen ist.

Im DV-Modus sind folgende Möglichkeiten implementiert:

• digitalisierte Sprache (direkt und über Repeater),
• Kurzdatenmeldung (wie SMS),
• GPS-Tracking,
• automatisches Routing in Verbindung mit manuellem Roaming.

Im DD-Modus sind folgende Möglichkeiten implementiert:

• IP-Kamera für Fernsehbilder ähnlich DATV,
• Internet-Zugriff (ähnlich WLAN) entsprechend den nationalen Vorschriften,

Quellen

1. ↑ http://www.jarl.com/d-star/
2. ↑ http://www.agz-ev.de/hamradio2day/ausgaben/2008_290.html
3. ↑ http://www.arrl.org/FandES/field/regulations/techchar/D-STAR.pdf
4. ↑ http://www.jarl.com/d-star/shogen.pdf
5. ↑ http://d-star.dyndns.org/DV_Adapter.html.en
6. ↑ http://www.digisolutions.de/
7. ↑ http://seeadler-funk.de/agz/hr2d20090614p.pdf
8. ↑ http://seeadler-funk.de/agz/hr2d20090614p.pdf
9. ↑ http://seeadler-funk.de/agz/hr2d20090614p.pdf
10. ↑ http://www.amateurfunk-digital.de/forum/viewtopic.php?t=212
11. ↑ http://seeadler-funk.de/agz/hr2d20090614p.pdf veröffentlicht in FT 8/09

Weblinks

• http://www38.quickweb.kunde.sserv.de/d-star/ Informationsseite zu D-STAR von Icom Europe
• http://www.amateurfunk-digital.de/wiki/D-STAR_Einfuehrung Einführung in D-Star und weitere Informationen
• http://www.amateurfunk.de/magazin/2007/08/DStar-Datenbank.php D-Star Benutzer- und Relaisdatenbank für den europäischen Raum
• http://www.dvsinc.com Seite des Entwicklers und Copyrightinhabers der AMBE Chips, Fa. Digital Voice Systems Inc. (Englisch)
• http://d-star.dyndns.org/rig.html.en Homepage des Selbstbauprojektes DV-Mode Adapter using UT-118 (Englisch)
• http://www.moetronix.com/dstar/ Homepage des Selbstbauprojektes Digital Voice Transceiver Project (Englisch)
• http://www.arrl.org/tis/info/digivoice.html Seite der ARRL zum Thema Digitale Sprachübertragung (Englisch)
• http://www.icom-europe.de/ Anbieter für Amateurfunkgeräte mit D-Star Technologie
• http://ircddb.net/live.htm Live-Ticker des ircDDB Network
• MEINUNGSVERSCHIEDENHEITEN IM D-STAR-NETZWERK Artikel der AGZ über Probleme des Datenschutz im D-STAR-System (PDF-Datei; 153 kB)
• http://www.xreflector.net/ xREFLECTOR und xTRUST-Informationsseite mit Links zum SourceForge-Projekt