OH7RAC
Turvaviestintään (TUVI) soveltuva taajuusalueiden välinen monitoimitoistin Valvoja OH7HJ
OH7RAC digitaalinen DMR-puhe
↑↓ 434,300 MHz DMR, Color Code 1, Repeater Slot 1, Contact SIMP99. https://aprs.fi/#!call=a%2FDMR%20Koli
OH7RAC 2m FM-puhe
↑↓ 144,525 MHz, 85,4 Hz CTCSS
OH7RAC 6m FM-puhe
↑↓ 50,850 MHz, 151,4 Hz CTCSS
OH7RAC-1 2m APRS {-paikkatieto
↓ 144,525 MHz ja 50,850 MHz, APRS -kuuntelu puhetoistimelta
OH7RAC-2 2m AX.25-sanoma
↑↓ 144,675 MHz, solmu ja portti 1200 b FM, antenni vaakatasoinen
OH7RAC-3 2m APRS ja AX25
↑↓ 144,800 MHz, APRS -Internet-portti ja AX25-sanomareititys 1200 b FM, antenni pystysuuntainen
OH7RAC-5 6m AX25-sanoma
↑↓ 50,625 MHz 300 b FM, solmu ja portti, antenni vaakatasoinen 4-elementtinen jagi suuntaan 260
OH7RAC-6 6m AX25-sanoma
↑↓ 50,625 MHz 1200 b FM, solmu ja portti, antenni vaakatasoinen 4-elementtinen jagi suuntaan 260
Koli KP43VC Lieksa Pohjois-Karjala

OH7RAC on 17. kesäkuuta 2016 vahvistettu Kolin monitaajuinen simplex -puhe- ja pakettiradiotoistin, jota käytetään kansalaisten välttämättömimpien viestiyhteyksien varmistamiseen tähtäävän turvaviestintähankkeen puheradiotoistimena, yhteysverkoston runkona ja kehitysalustana yhdessä Keski-Savon monitoimitoistimen OH7RAD kanssa.

Ratkaisu on aaltoalueiden välinen kuudelta metriltä kahdelle metrille sekä 70 cm:lle ja päinvastoin. Siksi tätä kutsutaan cross band:ksi ("aaltoalueet ylittäväksi" puheradiotoistimeksi) tai monitaajuus(alue)toistimeksi. Kahden metrin aaltoalueella yksitaajuisen peräkkäisen puheen, simplexin, taajuus on 144,525 MHz, ja 70 cm aaltoalueella digitaalisella DMR-puhelähetteellä 434,300 MHz.

Puheradiotoistin avataan sen 2 m taajuudella analogisella aliäänikohinasalvalla, CTCSS:n taajuudella 85,4 Hz. 70 cm alueella toistin avautuu vastaavasti digilaalisella DMR-lähetteellä. Kuuden metrin aaltojen taajuudella 50,850 MHz puheradiotoistin aukeaa CTCSS:n taajuudella 151,4 Hz. Puhetoistin sulkeutuu aliäänen loppuessa. Puheenvuoron jälkeen päälle jäävää kantoaaltoa ei näissä tuvitoistimissa käytetä.

P-K maakunnan Kolin OH7RAC parina on Keski-Savon Leppävirralla tuvitoistin OH7RAD puhetaajuudella 144,650 MHz, aliääni 85,4 Hz. Puhetoistimia yhdistävänä kantataajuutena on 50,850 MHz, aliääni 151,4 Hz. Tämä 50 MHz (6m) kantataajuus on kummallekin maakuntatoistimelle yhteinen niin, että toistimet välittävät puheyhteydet 2m käyttäjätaajuuksiltaan toisilleen 110 km välimatkan yli yhteisen 6m kantataajuutensa kautta, muodostaen riippumattoman maakuntien välisen toistinverkon.

Toistinten 50 MHz yhteis- eli kantataajuus ja aliääni on kriisi- ja turvaviestintävalmiutta ajatellen valittu yhteensopivaksi muiden radioverkkojen, kuten pataljoonaradioiden kanssa. Liikennöinnin ja puheradioiden asetusten ja laitteistovaatimusten sekä tilapäisten toistinten samaan verkkoon liittämisen pitämiseksi mahdollisimman yksinkertaisina, nämä maakuntatoistimet toimivat tavallisella yksitaajuisella (simplex) FM-puhelähetteellä, ilman päälle jäävää toistinkantoaaltoa.

Kolin puhetoistimen Zelloportti yhdistää älypuhelinkäyttäjien Zello PTT Walkie Talkie -sovellukseen mobiiliyhteyksien tai internetin kautta. Echolink-puhetoistinverkosta Koli löytyy kutsumerkillä OH7RAC-R.

Tekstisanoma- ja sähköpostiyhteyksiä varten Kolin tuvitoistimella on AX.25- pakettiradiosolmut OH7RAC-2 ja OH7RAC-6, joille pääsee kytkeytymään radioteitse 2m ja 6m pakettiradiotaajuuksien lisäksi myös APRS-paikkatietoradiotoistintaajuudelta 144,800 MHz pakettiradiosolmun [https://fi.wikibooks.org/w/index.php?title=Radiotaajuuskirja/OH7RAC&section=0&oldid=108639&wteswitched=1#Monitoimitoistimen_paikannuksen_APRS:n_Internet_-portti_ja_pakettiradioreitti OH7RAC-3 portin välityksellä.

Pohjois-Karjalan ja Keski-Savon maakuntienvälisiä turvaviestintäyhteyksiä välittävän pakettiradioverkon pohjoispuoliskon kattavat radiosolmut OH7RAC-2, OH7RAC-3, OH7RAC-5 ja OH7RAC-6 sekä Kolin ja Savon omat BPQ32-palvelimet OH7RAC ja OH7RAD ovat yhteydessä useisiin pakettiradioportteihin (gateway) ja Winlink-, chat- ja bbs-solmuihin, joista esimerkkeinä OH5RM-10 Kymenlaaksossa, OH7JJT-10 Kiihtelysvaarassa ja IR0UGN-2 italiassa. Nämä välittävät tekstisanomat (BBS), ryhmäkeskustelut (chat) ja sähköpostit (Winlink) radioamatöörien maailmanlaajuisen G8BPQ-digimodeverkon kautta vastaanottajille.

Ylläpito

Toistinaseman luvan haltijana on Suomen Radioturva ry ^[1], joka on Suomen Radioamatööriliiton ^[2] jäsenyhdistys, ja turvallisuusviestiliikenteen valtakunnallinen toimialayhdistys. Yhdistyksen tarkoituksena on radioamatöörien ja muiden viestitystoiminnasta kiinnostuneiden kriisiviestintävalmiuksien edistäminen koko Suomessa.

Kolin tuvitoistimen OH7RAC:n valvojana toimii Juha Hartikka, OH7HJ(a)hotmail.com. Sen kanssa samassa langattomassa verkossa toimivan Keski-Savon tuvitoistimen OH7RAD valvoja on Tarmo Huttunen OH6ECF. Lisäksi toistimilla on etenkin tekstisanomaliikennettä välittävän digimodeverkon ylläpidossa avustavia sysopeja.

'Turvaviestintä' -sanaa käytetään yleisnimenä kaikista kriisiviestintään ja varautumiseen liittyvistä vapaaehtoishankkeista, eikä sitä ole varattu minkään viestiverkon, yhdistyksen tai alueen yksinomaiseen käyttöön. 'Tuvi' on sanan lyhenne.

'Tuviverkko' puolestaan kuvaa sellaisia monikäyttöisiä ja monitaajuisia kriisiviestintäverkkoja, joiden avulla mahdollisimman moni yhteyskatkosalueen radionkäyttäjä pystyy kommunikoimaan poikkeustilanteissa toistensa, sekä kriisialueen ulkopuolisen maailman kanssa.

Sekä maakuntia yhdistävien, että paikallisten turvaviestintäverkkojen kehittämiseen ja rakentamiseen voi osallistua toimintaympäristöstä tai jäsenyydestä riippumatta kuka tahansa omien kykyjensä, osaamisensa ja ratkaisumalliensa puitteissa.

Sijainti ja antenni

Turvaviestintään (tuvi) soveltuvat simplextoistimet ovat langattomiksi, Internetistä riippumattomiksi akkuvarmistetuiksi verkoiksi kytkettävissä olevia, välittömästi puhetta toistavia kahden tai useamman aaltoalueen puheradiotoistimia, joiden taajuutta voidaan muuttaa (monitaajuustoistin), ja jotka eivät varaa taajuutta yksinomaiseen käyttöönsä eivätkä käytä päälle jäävää kantoaaltoa.

Tuvitoistinten kyky täyttää pitkien maakuntayhteyksien viestitystehtävänsä määräytyy asemapaikasta ja antennista. Asemapaikan vaatimuksia ovat häiriöttömyys ja maaston suhteen hyvät 'lähdöt' kaikkiin viestityssuuntiin sekä antennin todellinen vahvistus kuin myös virheetön tekninen toteutus.

Kantama pyritään toteuttamaan tehokkain antennein niin, että lähetystehoihin jää 'tehoreservi' siten, että kriisiviestintätilanteissa lähetystehoa on tarvittaessa varaa nostaa. Siksi Kolin koetuvitoistimen OH7RAC lähetys- ja suuntatehot ovat normaalikäytössä sen kaikilla taajuuksilla selvästi alle sen lupaehtojen ylärajojen.

Simplex-puheradotoistimilla yhteydenpito on kuin suoran radiolähetteen lähettämistä radiovastaanottimeen. Lähellä olevat kuulevat lähetteen suoraan etäisimpien asemien lähettäessä simplex-puheradiotoistimen kautta kahden metrin aalloilla niiden keskustelurenkaaseen. Simplex-toistin ei lähetä vuoronvaihtoäänimerkkiä kuuntelijalle, vaan odottaa taustalla lähetettä. Taajuussidonnaisuutta ei ole, koska ylläpitäjät voivat vaihtaa häiriöisen tai varatun taajuuden toiselle.

Liikkuvien ja kiinteiden radioasemien yhteysetäisyydet

Suurin saavutettavissa oleva yhteysetäisyys on yleensä kaksi kertaa varma yhteysetäisyys. Samoin tavanomaisten, ympärisäteilevillä vertikaaliantenneilla varustettujen tuki/kotiasemien ja mobileasemien kantamaeroksi on havaittu noin 2:1.

Oheinen numeerisella menetelmällä laskettu, ja Pielisen koetuvitoistimen mittausajojen sekä yhteysraporttien avulla käytännössä kohtalaisen paikkansapitäväksi kokeiltu yhteyspeittokartta havainnollistaa varman ja katkonaisen yhteysetäisyyden suhdetta.

Peittokarttojen tietokoneojelmalaskennan tulosten luotettavuus riippuu lähtöarvoista. Lähtöarvoissa suuri virhelähde on antennivahvistus, joina ei pitäisi käyttää tuoteselosteiden arvoja sellaisenaan. Sama pätee käytettäviin amatööriradioihin. Yleensä radiolähettimen lähetysteho on 1 dB - 2dB vähäisempi kuin nimellisarvonsa.

Pielisen puhetuvitoistimen kantamakartta

Punainen tasainen väri kertoo simplexkoetoistimen jatkuvan mobilekantaman ajaessa. Riekaleinen punainen on katkonainen mobilekantama. Katkonaisellakin alueella saa vielä autosta yhteyden, kun pysähtyy hyvän kuuluvuuden kohtaan. Esimerkiksi Kuopion Neulamäestä syntyy 2 m mobileyhteys 110 km päähän Pielisen koetuville, kuten Radio Mobile -softalla simuloidun kantaman punaisen värin riekaleet Kallaveden vastarannalla ehdottavat.

Aukoton sininen alue kertoo likimain varman kotiasemakantaman. Tältä alueelta saa esimerkiksi katon yläpuolelle TV-putken nokkaan nostetulla ulkoantennilla jokseenkin varman kuson Pieliselle, jollei asemasijainti satu olemaan läheisen mäkimaaston katveessa. Repaleisen sinisen alueella kotiaseman tarvitsee olla joko korkealla tai alavassa ympäristössä toistimen suuntaan, tai sitten antennin on oltava suuntaava, tai korkeammassa mastossa. Parhaat 2 m ja 6 m asemapaikat löytyvät yhteyden suuntaan aukeavilta järvenrannoilta ja mäenrinteiltä.

Pari vuotta sitten kantamasoftaa testattiin käytännön mobilekoeajoilla, ja havaittiin sen varsin mukavasti pitävän paikkansa. Mobile- ja kotiasemakantamasäteiden suhde on tässä simulaatiossa likimain sama, kuin kokeiluissa on havaittu, eli tyypillisille hamssien kotiasemille kantama on noin kaksi kertaa mobilekantama. 6 m bandin kantama on luonnostaan huomattavasti pidempi etenkin Itä-Suomen radioyhteyksille vaikeassa metsäisessä murtomaastossa, kuin korkeampitaajuuksisten bandien. Aerialin n. 6 dBd nelikkovertikaalilla koetoistimen 2 m kantama saatiin tasapainoon n. 2 dBd tehoisen 6 m vertikaaliantennin kanssa.

VHF -ala-aaltoalueiden maastokelpoisuus

Radiosään ja radioaaltojen etenemisen maastossa kestävällä kuuden metrin aaltoalueella metsän ja heikon radiosään aiheuttavat vaimennukset on lähes merkityksettömiä kuuluvuudelle.

Vain kesäisten ukkossäiden aiheuttamat lyhytaikaiset sporadisen-E:n radiosäävaihtelut saattavat ajoittain haitata ohimenevästi 50 MHz:n eli kuuden metrin amatööriradioaaltoalueen yhteydenpitoa.

Edellä kirjoitetusta johtuen Radio Mobilen numeerisesti simuloimat kantamakartat ovat toimineet 6 m:n aaltoalueen laskelmissa hyvin.

Kuutta metriä lyhyemmillä kahden metrin amatööriradioaaltoalueella, metsän aiheuttama radioaaltojen erenemisenvvaimennus nousee kymmenien kilometrien yhteysetäisyyksillä jo merkittäväksi.

Kostealla säällä kahden metrin amatööriradioaaltojen, noin144 MHz:n, signaali heikkenee havaintojen mukaan metsäisellä alueella runsaat 3 dB, enimmillään jopa runsaat noin 5 dB.

Radio Mobile - radiokantamanlaskentatietokoneohjelma on kuitenkin kohtalaisen toimiva vielä 2 m aaltoalueella.

70 cm:n amatööriaaltoalueella märkä metsä heikentää signaalia jo enemmän kuin 6 dB. Lähetteen voimakkuus voi vähentyä 10 dB:lläkin.

70 cm:n ja lyhyemmillä aalloilla pitää Radio Mobilella laskettuihin kantamakarttoihin lisätä virhevaraa arvioimalla, miten peitteinen maasto yhteysvälillä on.

Mm. Pohjois-Karjalan ja Pohjois-Savon mäkisissä metsämurtomaastossa 70 cm:n ja sitä lyhyemmät aaltoalueet on havaittu säänarkoina ja lyhytkantamaisina sopimattomiksi kattaman pitkiä maakunnallisia ja ylimaakunnallisia yhteyksiä.

Kaupunkiyhteyksiin ja tuvitoistinverkon paikallisliittymiin 70 cm taajuusalue kyllä käy oikein hyvin, kun taas 6 m taajuusalueen toistimille taajamaympäristöt ovat aivan liian häiriöisiä. Pitkä maakuntakuso kulkee kunnolla vasta, kun 6m/2m tuvicrossbanderi on sijoitettu erilleen asutuksesta. Säänkestävät alimmat VHF-bandit ovat Itä-Suomen metsäiseen murtomaastoon sopivina käytössä pitkän kantaman maakuntatoistinverkon kokeiluissa. Hyvin kantava 4 m bandi on täällä Susirajan pinnassa valitettavasti kielletty radioamatöörimääräyksissä. Tuvikäyttöön jäljelle jäivät siis metsämaastossa erittäin hyvin kantava 6 m, ja kantamaltaan kohtalaisen hyvä 2 m taajuusalue.

Kenttäkokeet

Myrskyjen, verkkovikojen ja tykkylumen aiheuttamien sähkökatkoskokemusten perusteella sähkönjakelusta riippumattomia viestiyhteyksiä on toivottu varmistettavan poikkeusolojen varalta. Joitakin varayhteyksiä on tehtykin kunkin käyttäjän sisäisiin viestiyhteyksiin, mutta eri tahojen yhteistoimintaviestintä on jäänyt ratkaisematta. Tähän saakka.

Siirrettävää turvaviestintätoistinta (TUVI) on kokeiltu radioamatööriyhteyksiin eri sijainneissa Itä-Suomessa. Sitä ideoimassa, kehittämässä, toteuttamassa ja kokeilemassa on ollut kiitettävästi radioamatöörejä ja reserviläisiä kautta Suomen.

Etäohjattavalla vaihdettavataajuisella tuvikoetoistimella on tehty kantamakokeita viimeksi Pielisen Karjalassa 2 m ja 6 m hamssibandeilla, pääasiassa simplexillä bandeilla 2 m ja 6 m, lähetelajina radiopuhelinten tavallinen NFM-puhe. Koetuvitoistin on liitetty nettiin paitsi etähallintaa, niin myös liikenteen etämonitorointia varten. Netin tai sähkönsaannin kaatuessa tuvitoistin jatkaa toimintaansa etäkäytöstä riippumatta niillä asetuksilla, joilla se katkon alkaessa oli.

Tuvitoistin on monitoiminen puhe-, sanoma- ja paikkatietotoistin. Vaikka tätä koetuvitoistinta onkin käytetty ainoastaan hamssikusoihin radioamatööribandeilla, siinä on valmiiksi huomioitu mahdollisuus toimia osana laajempaa turvaviestintäverkkoa. Esimerkkeinä sekä paikallisten sähköyhtiöiden, että kantaverkon viestiliikenteen paikkaaminen yhteyskatkostilanteissa. Tämä on kuitenkin vain yksi niistä lukuisista radioverkoista, joita monitoimiset tuvitoistimet kykenevät yhdistämään katkenneita viestiyhteyksiä paikkaaviksi yhteistoimintaverkoiksi.

Prototyyppi

Kokeiltava tuvitoistin OH7RAC kykenee tarvittaessa vaihdettavataajuuksisena simplextoistimena muuttumaan nopeasti hamssiripiitteristä yhteistoimintatoistimeksi. Silloin se pystyy välittämään huolto-, väestönsuojelu- ja viranomaisyhteyksiä useiden tavallisesti erillisten radioverkkojen kesken.

Esimerkkeinä tuvitoistinten välitettäviksi sopivista turvaviestintätilanteiden yhteyksistä ovat vaikkapa PV:n LV217-yhteensopivat pataljoonaradiot, vapepan, tiepalvelun, metsästäjien ym. RHA68 ja 160 MHz radiot, PMR446-puhelimet, meri-VHF, yritysten ja kuntien yhteiskäyttökanavat, pelastuslaitosten VHF-puhelimet, APRS-paikkatietoverkko.

Kokeiltavan kaltainen tuvitoistin kykenee välittämään yhteyksiä lähes kaikkien tavallisten VHF- ja UHF FM-radiopuhelimien kesken. Ei kuitenkaan digitaalista liikennettä, kuten virveä tai kännykkäyhteyksiä.

Maakuntien väliset yhteydet

Koetuvitoistimet perustuvat hyvin varmatoimiseen, edulliseen ja vähävirtaiseen radioamatööritekniikkaan. Akkuvarmistettuina niiden toiminta-aika sähkökatkostilanteissa on useita vuorokausia, tarvittaessa jopa viikkoja. Lahjoituksin ja harrastetyönä rakennetun koetoistinaseman koko radiokaluston kustannukset ovat pysyneet sadoissa euroissa.

Yksittäisen tuvitoistimen kantamasäde VHF-mobiiliasemiin on n. 55 ... 110 km, ja koti- tai tukiasemille 100 ... 200 km. Tämä ei kuitenkaan ole vielä kantaman raja, kun tällaiset tuvitoistimet yhdistetään verkoiksi. Tuvitoistimet on suunniteltu toimimaan langattomina verkkoina niin, että ne välittävät sekä maakunnan kattavia, että maakuntienvälisiä yhteyksiä puheella, tekstisanomina ja paikkatietona.

Usean toistimen verkkoina tällaiset edulliset tuvitoistimet kykenevät välittämään puheyhteyksiä n. 250 km yhteysväleille saakka. Tekstisanomayhteyksillä paljon kauemmaksi, koska tuvitoistimen pakettradiosolmut toimivat osana maailmanlaajuista radioamatöörien digimodeverkkoa.

Tuvitoistinverkon käyttäjiä tai käyttäjäryhmiä ei tällä tietoa aiota priorisoida, ja sen käyttäminen on maksutonta. Tuvia ei ole tarkoitettu korvaamaan viranomaisten erillisverkkoja, vaan luomaan ilman sähköisiä varayhteyksiä oleville kansalaisille välttämättömimpiä kriisiviestintäyhteyksiä. Nykyisistä kriisiviestintävälineistä lähinnä tuviverkkoa vastaava on satelliittipuhelin.

Radioyhteyksiä maakunnista: Keski-Savo OH7RAD

Savo-Karjalan turvaviestintäverkon Keski-Savon 2m-6m maakuntatoistimella OH7RAD on yhteys kansallisiin puheryhmiin ja Echolinkkiin. OH7RAD on jo ennestään jatkuvassa radioyhteydessä Kolilla sijaitsevan P-K maakuntatoistimen OH7RAC kanssa.

Puheryhmiin siirtyminen suoritetaan radion dtmf-nappuloilla. Esim puheryhmään 8 siirrytään näpyttelemällä toistimelle numerot 918#. Käytettävät koodit näkyvät myös netissä reflektorin tilasivun lopussa: https://ss-verkko.net/svxrdb/

Ohjeita puheryhmäyhteyksien käyttöön omalta radiolta löytyy asennusraportin kohdista "5. Reflektoriyhteys" ja "6. EchoLink". Turvayhteyden Keski-Savosta maailmalle toteutti SvxLink-ohjelmistolla Veijo OH4VA Suur-Savon Verkon puitteissa.

Radioverkkojen yhdistettävyys

Tähänastiset VHF- ja UHF-toistinasemat ovat olleet kiinteätaajuuksisia. Sellaiset palvelevat tietenkin vain niitä käyttäjiä, joiden radiopuhelimet pääsevät toistimen kanavalle.

Monikäyttöinen vaihdettavataajuuksinen tuvitoistin puolestaan ei edellytä erikoista radiokalustoa käyttäjiltään. Monitaajuiset tuvitoistimet ovat hätä- kriisi- tai turvaviestintätilaneessa asetettavissa välittämään lähes minkä tahansa tavallisen VHF- ja UHF- radiopuhelinverkon liikennettä. Tuviverkon monitaajuustoistin tulee viestiyhteyttä tarvitsevan käyttäjän radion kanavalle toistimenhoitajan joko etänä, tai paikan päältä käskemänä.

Monitaajuustoistimet yhdistävät viestintäkatkostilanteessa useat olemassaolevat, täysin erilliset radiopuhelimet turvaviestintä- eli tuviverkoiksi. Samaan tapaan, kuin matkapuhelinverkko yhdistää kännyköitä. Uutta tai erikoista radiokalustoa ei radionkäyttäjien tarvitse hankkia tuvitoistimia varten. Väestön kriisiviestintä ei siis ole niinkään tekninen ongelma, vaan radioverkkojen järjestäytymisen puute.

Miten sitten kriisitilanteen katkaiseman tiedonsaannin hämmingissä voi löytää muut radionkäyttäjät? OH7RAC tukee KRH-viestiverkkoa. Tämä on kevyt selainpohjainen johtamisjärjestelmä, jonka tilannekuvanäyttö kokoaa ja esittää poikkeustilanteiden 'kaaosradioverkot' tietoineen samalle näytölle viestittäjien järjestäytymistä varten. Sen puitteissa pyritään kehittämään työkaluja ja käytäntöjä joustavan ad-hoc-kriisiverkon käyttöön. KRH-viestiverkon osalta työn painopistealueita ovat radioverkon sisäisen tilannetietoisuuden ja avoimien internetissä toimivien viestintärajapintojen kehittäminen sekä jatkuva harjoitustoiminta.

Puheradiotoistimet simplexillä

Simplextoistimen käyttäminen muistuttaa tavallista 'suoraa' radioyhteyttä. 'Rinkulassa' workkiminen onnistuu simplextoistimella aivan kuten suorillakin. X-bandisimplextoistin ei käytä päälle jäävää kantoaaltoa, joten sen kautta rinkulassa olevat ovat kuin ketkä tahansa mukana kusoilevat.

Edes omia kanavia ei tarvitse varata simplextoistimille. Käytetyt 'suorat' eli simplexkanavat säilyvät radioamatöörien yhteiskäytössä, kuten ennenkin. Koska duplexjaksoja ei tarvita, simplextuvitoistin tarvitsee puolet vähemmän tilaa bandilla, kuin perinteinen duplextoistin.

Duplexerotusta ja sen suuntaa ei radionkäyttäjien tarvitse tuvitoistimilla miettiä. Simplextoistimella vastataan yksinkertaisesti samalla kanavalla, kuin millä vasta-aseman kuulee. Toisin kuin perinteiset kiinteätaajuuksiset duplextoistimet, tällainen simplextoistin on monitaajuustoistin, jonka jaksoa on helppo vaihtaa. Kanavanupista kääntäen toistin siirtyy tarvittaessa vapaalle tai häiriöttömälle simplexkanavalle. Aivan kuin mikä tahansa tavallinen radiopuhelin.

Monitoimitoistimen APRS-paikkatiedon Internet -portti ja pakettiradioreitti

Pielisen Karjalan tuvikoeasemalla OH7RAC on BPQ32-palvelimen, kolmen APRS-portin (igate) ja kolmen Thenet-pakettiradioverkkosolmun (node) yhdistelmä oH7RAC-2, OH7RAC-3 ja OH7RAC-6. Radiona OH7RAC-3:lla on Alincon käsiradiopuhelin ja pystysuuntainen Aerialin kaksinkertainen puolen aallon dipoliantenni. OH7RAC-2:lla on Nokia SV1300, ja vaakanelikkodipoli. 50 MHz nodella on FT817 ja länsilounaaseen suunnattu 4-elementtinen vaakajagi.

APRS-tietokoneohelmina käytetään [1]Soundmodemia ja UI-View:iä. Monitoiminen igate ja pakettiradioverkkosolmu OH7RAC-3 toimivat APRS-taajuudella 144,800 MHz 1200 bps:n nopeudella taajuusmoduloituna. Alinco-käsiradiopuhelin ja Aerialin antenni sekä puhetoistinradio on saatu yksityisinä lahjoituksina.

APRS-solmulta ja BPQ-portilta OH7RAC on edelleen 9600 b/s RS232-crosslink-portti 2m pakettiradioverkon nodeille OH7RAC-2, joka on maakunnan AX25-pakettiradioverkon taajuudella 144,675 MHz 1k2 FM, hardwarena TNC2S, ja firmwarena Thenet 2.08. Gateway välittää 'tavallisia' pakettiradioyhteyksiä, mutta ei APRS-paketteja 144 MHz pakettinodeverkkoon.

Myös puhetoistimen kummallakin taajuudella kuuluvat APRS-paikannukset välittyvät sille kytketyn portin OH7RAC kautta kautta APRS.FI-palveluun tuviaseman APRS-portin eli igaten välityksellä. Tämä toiminto auttaa puhetoistimella toimivia käyttäjiä tai partioita jakamaan tarkan sijaintinsa esimerkiksi etsintä-, pelastus-, tai myrskytuhojen tiedustelu- ja raivaustilanteissa suoraan johtokeskuksen ja muiden partioiden kanssa suoraan näiden omille APRS-karttanäytöille, kuten esim. APRSIS.

Puhetoistin OH7RAC on asetettavissa kuuntelemaan ja välittämään APRS-nettisivuille paikannuksia myös APRS-taajuudelta 144,800 MHz. Paikannusportti toimii HDSDR-, Soundmodem- UIDigi-softilla, sekä puhetoistimen välitaajuutta kuuntelevalla RTL-radiolla.

Maakuntakantaman APRS-igatet puhetoistimilla

Sekä Kolin OH7RAC, että Savon OH7RAD -puhetoistimilla on tavanomaisen APRS-taajuuden igaten eli portin lisäksi toistinten molemmilla puhejaksoilla omat APRS-igatet. Nämä kuuntelevat Soundmodem- ja UI-View-ohjelmien avulla molempien 2m/6m puhetoistinten kumpaakin jaksoa, ja välittävät niillä kuulemansa APRS-purskeet sekä toisilleen, että nettiin ja muille verkon käyttäjille.

Kuuntelukantama on puhetoistinten tehokkaiden antennien ansiosta tavanomaisia 2m APRS-digejä ja igateja pidempi. Paikannuksensa saa siis halutessaan kulkemaan APRS-pelveluihin samalla radiolla, kun millä workkii puhetoistimella, myös tavanomaisen APRS-verkon kantaman ulkopuolelta.

Esimerkiksi Kolin puhetoistin OH7RAC on kuullut 6m jaksollaan koeajoissa parhaimmillaan APRS-mobileasemaa suoraan 110 km päästä. Nämä puhetoistinten igatet kattavat jokseenkin koko P-K suuntaan kulkevan Varkaudentien, joka on tavallisen 144800 APRS-verkon kantaman piirissä vain lyhyeltä osaltaan.

Igatet yhteysinfoineen näkyvät myös kartalla netin APRS-FI -palvelussa. Sekä Kolilla, että Keski-Savossa toimivat parhaillaan nämä kolmen eri taajuuden ja varayhteyksinä usean eri serverin kautta APRS-paikannuksia välittävät APRS-igatet: Koli OH7RAC, OH7RAC-1, OH7RAC-3. Savo OH7RAD, OH7RAD-1, OH7RAD-3.

Pakettiradiosolmut eli nodet

Pohjois-Karjalan maakunnan kahden metrin amatööriradioaaltoalueen pakettiradiosolmuverkko puolestaan toimii vaakasuuntaisilla antenneilla, mikä paitsi pidentää kantamaa pystysuuntaisiin antenneihin verrattuna, niin myös suuntaisuuseron vuoksi vähentää keskinäishäiriöitä tuviasemilla usein vierekkäin sijaitsevien 2m puhetoistinten ja APRS-radioiden kanssa.

Pielisen-Karjalan 144,675 MHz pakettiradioverkon automaattisen solmun OH7RAC-2:n antennina toimiva 4-elementtinen puolen aallon dipolimatto on ympärisäteilevä ja vaakasuuntainen niin, että sen ylikuuluminen viereisiin pystysuuntaisiin puhetoistinantenneihin on mahdollisimman vähäinen. Tämä solmu eli node toimii osana radioamatöörien maailmanlaajuista G8BPQ-digimodeverkkoa, johon solmulta on yhteys Kolin BPQ32-portilta OH7RAC sekä SRT ry:n nodelta OH3SRT-1.

Kuuden metrin aaltoalueen kantamaa sanoma- eli pakettiradiokäytössä testataan solmulla OH7RAC-6, joka on kytketty langallisen 9600 b/s portin kautta 2 m solmuihin OH7RAC-2 ja OH7RAC-3 ja BPQ32-portille OH7RAC. Tämä 6 m etäkonfiguroitava koesolmu OH7RAC-6 on varustettu 4-elementtisella 50 MHz jagiantennilla, jonka polarisaation on horisontaali eli vaakatasoinen, sekä vaihtoehtoisella etävaihdettavalla 5-elementtisellä 144 MHz vertikaalijagilla. Antennit on suunnattu länsilounaaseen Savon ja Keski-Suomen suunnan yhteyksiä varten. Pakettiradioyhteys 110 km päässä sijaitsevalle Keski-Savon solmulle OH7RAD-6 toimii Kolilta 5 watin teholla, radiona Yaesu FT-817.

Oheiskuvassa näkyy esimerkkeinä igaten kahden metrin amatööriradioaaltojen aaltoalueella radioteitse vastaanottamia APRS-asemia, jotka igate välittää Internetiin. Kaukaisimmat ovat kuuluneet radioteitse digipiitattuina eli välitettyinä, minkä tunnistaa asemalistan *-merkistä. 'Suorilla' igaten kaksikkodipoli on havainnut asemia keskisen ja pohjoisen P-K maakunnan alueelta, sekä Pohjois-Savosta. Kolin APRS-igaten yhteystilasto päivittyy tänne: http://aprs.fi/info/graphs/a/OH7RAC

Turvaviestintäpalvelin LARS

Turvaviestintäserveri LARS 4.17 on testaus- ja kokeiluvaiheessa Kolin automaattisella tuvitoistinasemalla OH7RAC. Tarmon OH6ECF erityisesti kriisiviestinnän tarpeita ajatellen koodaama radioverkkojen kevyt tilannetieto- ja johtamisjärjestelmäsofta toimii Kolin tuviasemalle asennetussa Raspberry-tietsikassa akkuvarmistettuna.

Palvelimen etusivun yhteysverkkokartalle voivat turvaviestintätilanteisiin varautumisesta kiinnostuneet lisätä omat radioasema- ja radioyhteystietonsa, ja päivittää niitä ajan tasalle. Kartalle hyväksytään tavallisesti kaikki poikkeustilanteiden kriisiviestintään soveltuvat radioyhteydet.

Kolin Larsin etusivu radioverkkokarttoineen ja chatteineen aukeaa osoitteesta http://lars.dy.fi/ . Kehitysvaiheessa olevan Larsin verkko-osoite voi muuttua, ja se voi olla ajoittain poissa verkosta.

Lars-linkkejä:

Kolin LARS-turvaviestintäpalvelimella on nyt lyhyt verkko-osoite: http://lars.dy.fi/

LARS turvaviestintätekniikkaketjussa: http://www.oh7ab.fi/foorumi/viewtopic.php?f=15&t=225&start=70#p2274

Tuviserverin esittely maanpuolustusnetissä: https://maanpuolustus.net/posts/478020/

Välineitä poikkeusolojen viestinnän tarpeisiin: https://www.facebook.com/groups/1519431578386685/1743723752624132/

LARS-kokeilua, keskustelua ja esittelyä: https://www.facebook.com/groups/1519431578386685/permalink/1736189626710878/

LARS:in viestipaneeli: https://www.facebook.com/groups/1519431578386685/permalink/1712330015763506/

Turva-SRAL-foorumilla: https://groups.google.com/forum/#!topic/turvasral/KoRIYTyjzFc

Tuvitoistinaseman 12 V:n akkuvirtalähde

Savo-Karjalan tuviverkon toistimilla OH7RAC ja OH7RAD on virtalähteinä on jatkuvassa ylläpitolatauksessa oleva tavallinen 12 V:n auton lyijyakku tai vastaava iso UPS-akku tai käynnistysakku. Se voi olla myös pienten UPS-akkujen rinnakkain kytketty sarja, tai molempien yhdistelmä.

Sekä 12 V auton lyijyakkuja, että UPS- ja vastaavia lyijyhyytelöakkuja voi kytkeä keskenään rinnan suurikapasiteettiseksi akustoksi. Kemialtaan aivan eri tyyppisiä akkuja, kuten nikkeli- tai litiumakkuja tietenkään ei kytketä lyijyakkujen kanssa rinnan, koska niiden latausjännitteet ja latausvirrat ovat keskenään erilaisia. Eri akkutyyppien sekakytkentä aiheuttaa yleensä akkujen tuhoutumisen.

Kun verkkosähkö katkeaa, tuvitoistimet jatkavat toimintaansa useiden vuorokausien ajan akun tai akkusarjan voimalla. Sähköjen palautuessa akkujen ylläpitolataus jatkuu. Akuston kunnon ja tilan tarkkailu voidaan suorittaa siten, että toistinradioaseman kautta lähetetään tieto akkujännitteestä radiolla ja Internetin kautta.

Akkuvahti OH7RAC-13 netissä

Tiedosto:GPS - APRS - Radio - data - sanomaserveri - Kaavio tnx Matti OH3EGY.png

Turvaviestintä- eli tuvitoistin OH7RAC toimii osana riippumatonta radioamatöörien AX25-tekstisanoma- ja APRS-paikkatietoverkkoa. Esimerkkikaavio havainnollistaa, miten APRS-digipiitteriverkon, pakettinode- ja tuvitoistinverkon sekä G8BPQ-digimodeverkon automaattisesti välittämiä tekstisanomia ja paikkatietoa voidaan käsitellä ja jakaa sanomakeskuksen, kenttäjohdon ja tilannekeskuksen tarpeisiin. SAR Net Kaavio^[3] - Published with permission from DigiTILA, Matti Pyykkönen.

Pielisen koeturvatoistimen jännitevahtina oleva tavallinen APRS-träkkeri toimii automaattisena akkujännitehälyttimenä OH7RAC-13 siten, että tieto sähkökatkoista tulee nopeasti 2 m APRS-verkkoon, jossa sitä voi seurata myös sähkökatkojen aikana omalta kotiasemalta. Kun netti toimii, APRS-verkon ja tuvitoistinten igatet sieppaavat jännitetiedon välittäen sen edelleen nettiin.

Akkuvahdin jännitetiedoista näkyy myös tuviaseman akun vanheneminen jo alkuvaiheessa. APRS-akkuvahti ilmoittaa jännitteenlaskusta jo, kun akkujännite putoaa hetkellisestikin 12,1 volttiin. Ilmoitus palautuu normaaliksi vasta, kun akkujännite on latautunut n. 13,2 volttiin.

Jännite putoaa puhetuvitoistimella 'kusoa' pidettäessa ilmoitusrajan alle, kun toistinradion lähetin kuormittaa akkua useita kertoja minuutissa. Akkuvahdin nettiin lähettämistä jänniteilmoituksista voi siis lukea myös, milloin toistimella on ollut puheliikennettä.

Sähkökatkoista ja akun vanhenemisesta ilmoitus

Sähkön ja akkujen ylläpitolatauksen katkettua latausjännite vajuu normaalista n. 13,4-13,6 voltista hälytysrajaan alle puolessa tunnissa. Jännitesarjasta voi tällöin lukea sähkökatkot. Jos toistimella ei ole akkuja kuormittavaa puheliikennettä, niin sähkökatkot näkyvät tasaisesti laskevasta akkujännitteestä APRS-akkuvahdin OH7RAC-12 30 - 60 min välein pakettiradiotaajuudella toistuvista ilmoituksista.

12 V rinnakkaisakkusarjan yhdenkin akun vanhetessa akkuvahti jää ilmoittamaan vajaasta jännitteestä, koska latausjännite ei enää nouse yli 13,2 V. Silloin tiedetään, että sen rinnakkaisista 12 V akuista ainakin yksi on vanhenemassa, koska akkusarjan jännite ei enää nouse ylläpitolatausjännitteeseen yli 13,3 V. Se alkaa samalla kuormittaa ja purkaa koko akkusarjaa.

Akkusarjan vanhenevat upsiakut on helppo paikan päällä erottaa siitä, että ne kädellä kokeillen ovat akkusarjan muita akkuja lämpimämpiä, ne kun latausvirtaa vuotaessaan aiheuttavat lämmöksi muuttuvan häviötehon. Nämä akut poistetaan tai vaihdetaan.

Aseman akun päivitys 'pullopanttimenetelmällä'

Tuvitoistinten akkuvarmistukseksi käyvät sekä rinnakkain kytketyt 12 V pienet 'upsiakut', että tavalliset autonakut. Parhaillaan tuvin radioilla on käytössä yksi iso n. 80 Ah UPS-akku, ja toinen vastaava varmistamassa aseman läppäri- ja Raspberry-tietsikoita. Sekä pienet rinnakkaisakut, että isot yksittäiset lyijyakut ovat toimineet hyvin.

Autonakku sopii erikoisen hyvin turvatoistimen virtalähteeksi haluttaessa varautua poikkeuksellisen pitkin sähkökatkoihin. Suomen yleisin verkkosähköstä riippumaton akkulaturihan on henkilöauto. Autonakkua voi ladata niin pitkään, kuin tankissa riittää polttoainetta. Erikoisen sujuvaa on akun vaihtaminen autosta, jos esim. takakonttiin on kytketty rinnakkaisliitäntä toiselle autonakulle. Tällöin vara-akku latautuu ajaessa, ja se on helppo vaihtaa tuviasemalle.

Jos sähköt ovat päiväkauden poissa, niin turvaviestintätoistimen hoitaja ajaa paikalle. Ennenkuin toistimen akku on tyhjennyt, hän vaihtaa tuvitoistimen ja auton akun päikseen. Nyt toistin toimii taas vuorokauden tai jopa vuorokausia ladatulla akulla, ja vajunut akku latautuu autossa ajon aikana.

Akku- ja jännitelinkkejä:

Tuvitoistinaseman OH7RAC akkujännitteen vajumisilmoitus APRS-netissä on jännitteen mukaisesti SSID:llä -12: http://aprs.fi/?c=raw&call=OH7RAC-12

Akkujännitteen ollessa normaali, koetuvitoistin ilmoittaa akkujännitteen SSID:llä -13: http://aprs.fi/?c=raw&limit=50&call=OH7RAC-13

Akkuvarmistus 12 V pikku-UPSilla: http://www.oh7ab.fi/foorumi/viewtopic.php?f=15&t=225&sid=b09e2fefabab1946e885eda2ca60c74a&start=50#p1700

Upsiakku vanheni - akkuvahti huomasi: http://www.oh7ab.fi/foorumi/viewtopic.php?f=15&t=225&start=40#p1524

Tuvitoistimen OH7RAC lokaattori ja koordinaatit

Maidenhead locator - 1980: KP43VC

WGS84-koordinaatit: 63.09604N, 29.80559E

Sijainti APRS-kartalla: http://aprs.fi/OH7RAC

SRAL:n toistinasemakartalla: http://automatic.sral.fi/index.php?p=st-map&st=725

OH7RAC on aliäänikäynnisteinen, 2m CTCSS-taajuutena 85,4 Hz. Jollei kaikilla radioverkon käyttäjillä ole radiossaan aliääntä, voidaan viestiharjoituksissa, etsintä- ja pelastuspalvelutilanteissa, hätäviestinnässä yms. kääntää etäohjauksella puhetoistimen aliäänisalpa pois päältä sen muuttamiseksi kantoaaltokäynnisteiseksi.

OH7RAC

Kutsumerkki	Antenni	Laite	Taajuus	Modulaatio	Tehtävä toistinverkon osana
OH7RAC	144 MHz 4-el vertikaalidipoli 50 MHz 4-el vertikaalijagi	Taajuusalueiden välinen toistinradio Wouxun KG-UV950PL71	↑↓ 144,525 MHz ↑↓ 50,850 MHz	FM, 2m CTCSS 85,4 Hz ja 6m CTCSS 151,4 Hz	Puhetoistin Simplex
OH7RAC-1	Vastaanotto 144 MHz 4-el vertikaalidipoli Vastaanotto 50 MHz 4-el vertikaalijagi Lähetys 144 MHz 2-el vertikaalidipoli	TNC21 Firmware UIDigi Vastaanotto Wouxun KG-UV950PL71	↓ 144,525 MHz ↓ 50,850 MHz ↑ 144,800 MHz	FM 1k2 AFSK APRS	Puhetoistimen taajuuksia kuunteleva ja paikkatietoa 144 MHz APRS-pakettiradioverkkoon ja netin APRS-palveluihin releoiva APRS-digipiitteri ja portti
OH7RAC-2	144 MHz 4-el vaakadipolimatto	TNC2S Portti 9600 b crosslink Firmware Thenet 2.08 Radio Nokia SV1300	↑↓ 144,675 MHz	FM 1k2 AFSK AX25 Nodealias 2KOLI	Pakettiradiosolmu ja portti APRS- ja AX25-pakettiradioverkkojen taajuuksien välille
OH7RAC-3	144 MHz 2-el vertikaalidipoli	TNC2S Portti 9600 b crosslink Firmware Thenet 2.08 Radio Alinco DJ-500E	↑↓ 144,800 MHz	FM 1k2 AFSK AX25 Nodealias 3KOLI	Pakettiradiosolmu ja portti APRS- ja AX25-pakettiradioverkkojen taajuuksien välille
OH7RAC-6	50 MHz 4-el vaakajagi ja 144 MHz 7-el pystyjagi suuntaan 260	TNC2S Portti 9600 b crosslink Firmware Thenet 2.08 Radio Yaesu FT-817	↑↓ 50,625 MHz	FM 1k2 AFSK AX25 Nodealias 6KOLI	Pakettiradiosolmu ja portti 50 MHz ja 144 MHz APRS- ja pakettiradioverkkojen taajuuksien välille. Maakuntienvälinen sanomayhteys Savon 50 MHz solmulle OH7RAD-6.
OH7RAC-12	144 MHz 2-el vertikaalidipoli	APRS-jäljitin Tx Alinco DJ-500E	↑ 144,800 MHz	FM 1k2 AFSK APRS	Akkujen alijännitevahti, ilmoitus vajaasta akkujännitteestä APRS-verkon kautta radioteitse ja nettiin.
OH7RAC-13	144 MHz 2-el vertikaalidipoli	APRS-jäljitin lähetys Alinco DJ-500E	↑ 144,800 MHz	FM 1k2 AFSK APRS	Akkujen jännitevahti, ilmoitus akkujännitteestä APRS-verkon kautta radioteitse ja nettiin.

Linkkejä artikkeleihin ja mittauksiin:

Pielisen-Karjalan maakuntayhteydet kattava Kolin tuvikoetoistin FB:n Turvaviestintäsivulla: https://www.facebook.com/groups/108089039526164/permalink/217449621923438/

Koli OH7RAC SRAL:n toistinasemalistassa: http://automatic.sral.fi/index.php?st=725

OH7RAC esittely Maanpuolustusnetissä: http://maanpuolustus.net/posts/371796/

KRH-viestiverkon beta-testisivu: http://www.radiohullut.net/viestiverkko/viestiverkko.html

Viestintä kriisissä - Tarmo Huttunen, OH6ECF: http://www.oh3ac.fi/KRHviestiverkko.pdf

Puhetuvitoistimelle OH7RAC uusi 4-elementtinen tehoantenni: http://www.oh7ab.fi/foorumi/viewtopic.php?f=15&t=225&start=60#p1787

Radio Mobile -softalla laskettuja P-K kuuluvuuskarttoja maakuntatoistimille: http://www.oh7ab.fi/foorumi/viewtopic.php?f=15&t=225&start=20#p1330

Pielisen koetuvitoistimen mobileyhteyspeitto KRH-viestiverkkokartalla: http://www.radiohullut.net/viestiverkko/viestiverkko.html

Aerialin nelikkovertikaalin AV1912 ja muiden antennien vahvistusmittauksia: http://www.oh7ab.fi/foorumi/viewtopic.php?f=21&t=228&sid=70aa5ceb794843dd23d1a21bf214dfd6#p1464

Aerialin VHF-vertikaalin laajakaistainen antennijakaja- eli diplekserisovitus tuvitoistinkäyttöön: http://www.oh7ab.fi/foorumi/viewtopic.php?f=15&t=225&start=40#p1561

6 m häiriöspektrimittaus liikkuvasta autosta: http://www.oh7ab.fi/foorumi/viewtopic.php?f=15&t=225&start=20#p1331

Maailmanlaajuisen G9BPQ-digimodeverkon chatit kartalla: guardian.no-ip.org:81/ChatNetwork.htm

APRS-igaten OH7RAC tilastoa: http://aprs.fi/info/graphs/?call=OH7RAC

OH7RAC-3 Digipeater Users: http://aprs.link/app/aprs/stations/digiusers-OH7RAC-3

Pakettiradiosolmu ja APRS-portti OH3SRT-1: http://oh3srt.dy.fi:85/Node/Routes.html

Long Range Emergency Repeater Network: http://www.oh7ab.fi/foorumi/viewtopic.php?f=15&t=225&start=50#p1685

Okun simplextuvitoistimen kantamaraportteja, osa 1: http://www.oh7ab.fi/foorumi/viewtopic.php?f=15&t=225&p=1475#p1475 ja osa 2: http://www.oh7ab.fi/foorumi/viewtopic.php?f=15&t=225&p=1475#p1492

Lähekkäisten toistinten keskinäishäiriöiden vähentäminen turvaviestintäasemilla: http://www.oh7ab.fi/foorumi/viewtopic.php?f=15&t=225&start=60#p1922

Matti OH3EGY kehittää ja päivittää APRS-verkkoa hyödyntävän turvaviestintäjärjestelmän konseptia: http://digitila.fi/WP/audiogis/

[1] ttp://www.radioturva.fi

[2] ttp://www.sral.fi

[3] ttp://www.oh7ab.fi/foorumi/download/file.php?id=669

[1]

[2]

[3]