DV 모드 (DMR, DSTAR)

• 1: DV 통신의 이해와 시작
• 2: DSTAR 사용자 등록 방법
• 3: DMR ID 등록 방법
• 4: DMR의 이해 (1 ~ 5)
• 5: NoraVR 가상리피터
• 6: DVSwitch 서버 이미지 공식 릴리즈 v.1.60
• 7: 브랜드마이스터 핫스팟 비밀번호
• 8: DVSwitch Multi User 프로그램 공개
• 9: 컴퓨터만으로 DMR 수신 (BM의 새로운 Hoseline)
• 10: DDNS 설정 방법
• 11: 포트포워딩 설정 방법
• 12: 잡음 없는 HF 통신 FreeDV

1 - DV 통신의 이해와 시작

DV통신을 시작하기 위한 가이드북 형식의 자료(약 50페이지)입니다.

DV통신 전반에 대한 이해와 함께 시작을 위한 장비 선택 등 DV통신을 시작하는 사람들에게 방향을 제시하기 위한 글입니다.

이 글을 읽고 나면 DV통신의 기본적인 용어와 내용이 대략 이해되고, 필요한 내용을 찾을 수 있는 기본 지식을 갖추게 됩니다.

필요한대로 얼마든지 복사하여 활용하시되, 원본의 변경은 금해 주시기 바랍니다.

DV통신의이해와시작.pdf 새창에서 보기

2 - DSTAR 사용자 등록 방법

2020년 3월부터 울산의 6M0UM을 통하여 D-star 등록을 할 수 있게 되어, 등록방법이 한층 수월해졌습니다.

이에 따라 D-star 사용자 등록 방법에 대한 안내 내용이 조금 변경되었습니다.

DSTAR 사용자등록.pdf 새창에서 보기

3 - DMR ID 등록 방법

2018년 9월에 DMR ID 등록방법이 또 다시 변경되어 다시 수정하였습니다.

이미 DMR-MARC에서 ID를 받은 분들은 <이메일 검증, 비밀번호 재설정, 호출부호 확인>등의 절차를 거쳐야 하는데 이에 대한 내용도 추가하였으니 참고하시기 바랍니다.

DMR ID 등록방법.pdf 새창에서 보기

4 - DMR의 이해 (1 ~ 5)

HAM을 위해서 개발된 D-star와 달리 DMR은 상업용으로 개발되었기 때문에 아마추어무선사가 사용할 때 금방 이해가 되지 않는 부분이 있습니다. 게다가 핫스팟과 함께 인터넷에 연결해서 사용하기 때문에 더욱 더 복잡합니다.

이 자료는 처음으로 DMR을 시작하는 사람보다, 이미 DMR을 운용하고 있는 사람들에게 도움이 되리라 생각합니다.

총 5편의 글로 나누어서 작성하였습니다. 하나씩 차근차근 이해하게 되면, 무선기의 채널을 TG450으로 맞추었는데 왜 TG45022의 신호가 들리는지 이해할 수 있게 되고, 어떻게 하면 이것을 들리지 않게 할 수 있는지 알 수 있게 됩니다.

DMR의 이해(1).pdf 새창에서 보기

DMR의 이해(2).pdf 새창에서 보기

DMR의 이해(3).pdf 새창에서 보기

DMR의 이해(4).pdf 새창에서 보기

DMR의 이해(5).pdf 새창에서 보기

5 - NoraVR 가상리피터

▷ NoraVR이란

NoraVR(Nora Virtual Repeater)은 NoraGateway를 이용한 인터넷상의 가상리피터입니다. NoraVR 역시 AMBE보코더를 사용하여 만든 서버이므로 NoraVR서버라고도 부릅니다. 일반리피터는 무전기로 연결을 하지만, NoraVR은 안드로이드장치로 연결합니다. 이때 안드로이드장치에는 클라이언트 프로그램을 설치합니다.  

NoraVR서버는 AMBE를 사용하는 AMBE서버와도 유사점이 많고 Peanut과도 혼동이 될수 있습니다. 각각의 기능을 비교하여 아래의 표로 정리하였습니다.

NoraVR의 가장 큰 특징은 여러사람이 동시에 사용할수 있고, 리플렉터를 자유롭게 변경할수 있다는 것입니다. 물론 연결된 사람이 각각 다른 리플렉터를 사용하지는 못하고 동일한 리플렉터를 사용해야 합니다. 리피터를 공유하는 개념입니다.

▷ NoraGateway란

NoraGateway는 일본의 JI1ROJ가 만든 프로그램으로 리피터와 컨트롤 프로그램을 함께 가지고 있습니다. pi-star와 비슷한 개념의 소프트웨어입니다. 일본의 햄들은 리피터를 통해 서로 교신을 하지만, 리피터를 통해서 리플렉터를 연결할수 없습니다. 또한 외국의 핫스팟을 구입하면 리플렉터는 연결할수 있지만 일본의 리피터를 연결할 수가 없습니다. 이런 문제점을 해결하기 위해서 개인이 만든 프로그램이 NoraGateway입니다. 일본내 리피터도 사용이 가능하고, 리플렉터도 연결할수 있습니다.

D-star만 가능하지만, 여러 가지 다양한 형태로 사용이 가능합니다. DVMEGA나 MMDVM보드를 연결할수도 있고, 일본판 BlueDV앱도 있습니다. 모두 NoraGateway를 사용합니다. 이런 다양한 사용방법중의 하나가 NoraVR입니다.

▷ NoraVR의 사용예

개인적으로 NoraVR을 구축하고, 안드로이드 클라이언트를 이용하여 혼자만 사용할수도 있지만, NoraVR을 공개하여 주변의 여러사람이 함께 사용할수도 있습니다. 또는 클럽국의 호출부호로 NoraVR을 구축하고 여러사람이 함께 사용할수도 있습니다.

D-star무전기나 핫스팟을 가지지 않은 사람들이 D-star를 경험할수 있기 때문에 D-star사용자를 늘릴수 있는 좋은 방법이라고 생각합니다. 더구나 XRF071등을 사용할때는 D-star등록도 필요하지 않으므로 안드로이드장치에 앱만 설치하면 됩니다.

▷ NoraVR의 문제점

일본이 아닌 외국에서 사용할때의 문제점입니다. 기본 프로그램은 JARL서버를 연결하도록 되어 있습니다. 하지만 외국 호출부호로는 JARL의 D-star서버에 등록을 할수가 없어서 JARL서버의 여러 가지 기능을 사용하지 못합니다. 게다가 JARL서버에 등록하지 않은 외국국이 계속 JARL서버로 접속하면 D-star등록(US-Trust의 등록)을 취소하도록 조치를 취할수도 있습니다.

이러한 문제로 인해 NoraVR을 국내에 소개하지 못하고 있다가, 일본햄들의 도움으로 국외에서도 사용이 가능한 NoraVR 이미지파일을 만들게 되었습니다.

▷ NoraVR 서버의 구축방법

2가지 방법이 있습니다.

1. 라즈베리파이 + ThumbDV (또는 PAMBE보드) : 1대의 라즈베리파이 사용
2. 라스베리파이 + AMBE서버 : 2대의 라즈베리파이 사용

상세한 내용은 첨부파일 (NoraVR서버_설치방법.pdf)을 참조하시기 바랍니다.

• PAMBE보드 또는 PAMBE서버인 경우, version2보드를 사용해야 합니다. 기존의 version1의 회로를 조금만 변경하면 version2로 바꿀수 있습니다. 참고로 현재 국내에 있는 PAMBE서버는 대부분 version1입니다.

PAMBE보드_버전2_개조방법.pdf (아래의 다운로드 페이지 참조)

▷ NoraVR 클라이언트 프로그램 설치 및 사용방법

안드로이드용 프로그램인 NoraVR클라이언트의 설치 및 사용방법은 첨부파일 (NoraVR클라이언트_사용방법.pdf) 참조.

▷ 프로그램 다운로드 사이트

서버이미지파일 및 안드로이드용 클라이언트 프로그램 다운로드 사이트 새창에서 열기
실제 설치는 상세 설명서를 참조하시기 바랍니다.

끝으로 도움을 주신 분들께 감사드립니다.
JI1ROJ, JR1OFP, JR2XKN/HL2, JH1BLT

6 - DVSwitch 서버 이미지 공식 릴리즈 v.1.60

DV모드가 생각보다 어렵다

DMR이나 DSTAR 등 DV모드에 관심이 있어도 실제 운용하기까지의 과정이 생각보다 어렵습니다. 사용자 등록도 필요하고 핫스팟이나 무전기를 구입하여야 하는데, 어떤 것을 구입해야 되는지 판단하기도 어렵고, 겨우 결정해서 구입을 하여도 디지털무전기는 프로그램을 하여야 사용이 가능하니, 여간 힘든 게 아닙니다. 계속 기술이 변하기 때문에 일관된 안내도 제대로 되어 있지 않습니다.

상황이 이렇다보니 DV 통신을 재미있게 즐기고 있는 저 자신 또한 다른 사람에게 선뜻 권하기가 어려웠습니다. 게다가 목적에 따라 다르긴 하지만 비용면에서도  다소 부담이 되었습니다.

DVSwitch - 간단하며, 통신품질 우수 

이번에 소개하는 DVSwitch라는 프로그램은 설치나 사용도 간단하며, 초기비용도 약 10만원이면 충분히 가능할 정도로 정말 부담없이 시작해 볼 수 있는 좋은 방법입니다. 게다가 통신품질도 아주 훌륭합니다. 라즈베리파이라는 소형컴퓨터를 구입하고, SD카드에 필요한 파일을 이미지복사하여 라즈베리파이에 설치/설정하면 기본준비가 됩니다. 사용자용 프로그램은 안드로이드기기에 설치하는데, 안드로이드 휴대폰이 있다면 그것으로 가능합니다.

윈도우즈만 다루면 가능

라즈베리파이라고 하니, 리눅스기반의 장치라서 어렵다고 생각하실 수도 있지만, 실제 설치나 설정에서 리눅스의 명령어를 하나도 입력할 일이 없이 아주 간단합니다. 그리고 음질, 안정성, 사용의 편의성 면에서도 기존의 어떤 방법과 비교해도 뒤지지 않습니다. 그동안 DV통신에 관심은 있었지만 이런저런 이유로 시작하지 못했던 분들은 이번 기회에 꼭 한번 시작해 보시라고 적극 권해 드립니다.

DVSwitch란

DVSwitch는 미국의 N4IRR과 N4IRS 형제가 아마추어무선사를 위하여 만든 프로그램입니다. DV통신에서는 기본적으로 보코더가 있어야 하고, 지금까지는 하드웨어 보코더를 사용했지만, DVSwitch에서는 소프트웨어 보코더를 사용하여, 보다 간단하게 DV통신을 운용할 수 있게 되었습니다.

DVSwitch는 아주 잘 만든 프로그램이지만 지금까지는 설치나 사용이 쉽지가 않았습니다. 프로그래머가 아직 현직에서 일을 하고 있고, 지금도 계속 프로그램을 개선하고 있는 상태이기 때문에, 설치와 사용의 편의성에 대해서는 크게 신경을 쓰지 못하고 있었습니다.

이러한 문제를 해소하기 위해서, 본인이 프로그래머와 함께 작업하여, 좀 더 펀리하게 설치하고 사용할 수 있는 메뉴스크립트와 매크로 프로그램을 작성하였으며 DVSwitch 프로그램과 함께 이미지파일 형태로 배포하게 되었습니다.

버전 변경에 대하여

그동안 제가 도움말 스크립트를 만들어서 국내에만 배포해 왔지만, 이번에 미국의 프로그래머와 함께 작업하여 전세계의 햄들을 대상으로 이미지파일 형태로 배포하면서 새롭게 시작하다보니 버전이 1.60부터 다시 시작하게 되었습니다. 그래서 국내에만 배포했던 v.4.0보다 지금 배포하는 v.1.60이 최신의 파일입니다.

새로운 기능(이전 버전과 비교)

기본적으로 쉽고 안정한 시스템으로 만들었다. 서버의 간편 설정 - Putty 등을 사용하지 않고, 윈도우즈에서 설정 가능 대시보드, 시스템모니터 등의 기능 추가 DMR의 TG에서 빠져나오기 - 수신중일때도 가능 안드로이드에서 즐겨찾기(TG/Ref)파일을 가져오는 매크로 추가 안드로이드에서 즐겨찾기 추가/삭제 가능 DMR과 Dstar의 음량비율 미리 조절하였음 프로그램 개선시 다시 설치할 필요없이 업그레이드 가능

준비물

라즈베리파이 3B 또는 상위제품 SD카드(8기가 이상) SD카드 리더기 안드로이드기기 (휴대폰 가능)

이미지파일과 설명서 다운로드

두 군데에서 다운로드가 가능하며 약간의 차이가 있습니다.

1. DVSwitch 공식 다운로드 페이지
   DVSwitch 공식 다운로드 페이지 새창에서 열기
   전세계 햄을 대상으로 한  다중언어의 이미지파일과 영문설명서.

2. HL5KY 구글드라이브 (한국어 사용자들에게 추천)
   HL5KY 구글드라이브 새창에서 열기
   다중언어의 이미지파일 + 추가기능의 이미지파일 및 한글설명서 국내 사용자뿐만 아니라 해외의 한국인들에게도 편리한 기능이 있는 이미지 파일입니다.

7 - 브랜드마이스터 핫스팟 비밀번호

브랜드마이스터에 연결하기 위해서는 브랜드마이스터 서버주소와 사용자의 DMR ID, 비밀번호가 필요합니다. 비밀번호는 기본값이 “passw0rd"로 되어 있고 바꿀 수 있도록 되어 있지만, 실제로는 대부분의 사용자가 기본값을 그대로 사용합니다.

기본값을 그대로 사용하는 경우, 다른 사람이 호출부호를 도용하여 핫스팟을 만들 수도 있습니다. 해외에서는 최근에 이런 일이 제법 많이 발생하고 있어서 문제가 되고 있다고 합니다. 그래서 브랜드마이스터에서는 기본값을 사용하면 서버에 연결하지 못하도록 하고 있습니다. 자신만의 비밀번호로 변경해야만 연결할 수 있습니다.

혼동하시는 분이 많아서 조금 더 자세히 설명하면, 브랜드마이스터와 연관된 비밀번호는 두 가지입니다.

• 하나는 홈페이지에 로그인할 때 사용하는 비밀번호이고,
  
• 다른 하나는 핫스팟(HotSpot)용의 비밀번호입니다.
  

변경이 필요한 것은 핫스팟용의 비밀번호이며 아래 1에 그 과정을 요약하였습니다.
그리고 변경한 비밀번호를 핫스팟 장치에서도 적용하여야 합니다. (아래 2)

1. 브랜드마이스터 사이트에서 핫스팟용 비밀번호 변경

• 웹브라우저에서 브랜드마이스터 사이트를 연결한다. (https://brandmeister.network/) 
• 가입은 우측상부의 Register를 눌러서 필요한 내용을 입력한다. (이메일을 받으면 확인한다) 
• 가입이 되었으면, 우측상부의 Login을 눌러서 로그인한다. 
• 우측상부의 호출부호를 누르고, 아래쪽 메뉴에서 “SelfCare"를 누른다. 
• SelfCare Settings 화면에서, Hotspot Security를 On 으로 바꾸면, 아래쪽에 비밀번호를 넣은 난이 보인다. 
• 새로운 비밀번호를 입력하고, 아래쪽의 Save를 눌러 저장한다. 

2. 핫스팟 장치에 바뀐 비밀번호를 입력하는 방법

영문 문서의 그림을 참조하여 각각의 핫스팟에서 새로운 비밀번호를 입력한다.
영문 문서 새창에서 열기

8 - DVSwitch Multi User 프로그램 공개

DVSwtich 서버를 직접 설치하지 못하는 친구들을 위해서 멀티 유저용 서버인 DVLink의 사용을 검토해 보았습니다. 그런데 메뉴의 구성이 너무 복잡하고 사용자의 관리도 쉽지가 않았으며, DVSwitch의 업그레이드를 반영하지 못하는 등 여러가지 문제가 있었습니다. 

고민 끝에 결국 저에게 맞는 별도의 프로그램을 작성하였습니다. 프로그램의 이름은 dvsMU (Multi User)이며 DVSwitch 서버에 추가하는 보조 프로그램입니다. 즉 DVSwitch와 함께 사용하는 프로그램입니다. 한국의 사용자에게만 제공하며 한국용 DVSwitch 이미지에는 이 기능을 포함하여 제공합니다.

이렇게 안정된 프로그램이 나오기까지 HL2DRY, DS5QDR 두 분의 꼼꼼한 테스트와 여러가지 좋은 의견이 큰 도움이 되었습니다. 깊은 감사의 말씀을 드립니다.

dvsMU의 특징

• 하나의 서버에 최고 40 명의 사용자를 추가할 수 있다.
• 전체 사용자의 호출부호, DMR ID, USRP Port 현황을 한 화면에서 볼 수 있다.
• 별도의 설치방법을 제공하므로 여러 가지 목적으로 사용이 가능하다.
• 각 사용자가 각자의 매크로를 사용할 수 있다.
• 각 사용자가 각자의 즐겨찾기를 관리할 수 있다.
• 추가사용자는 DMR만 가능하다.
• DVSwitch의 업그레이드를 반영할 수 있다.
• 업그레이드시 각 사용자의 정보는 자동으로 재설정된다.
• dvsMU의 업그레이드도 메뉴에서 가능하다.
• 시스템 최적화를 통해서 보다 안정된 시스템을 만들 수 있다.

상세한 내용은 dvsMU의 설명 참고

dvsMU의 사용 방법

새롭게 DVSwitch를 사용할 경우 : dvs_v1.68 이미지에 dvsMU가 포함되어 있음
이미 DVSwitch서버를 사용중인 경우 : 별도의 설치방법으로 추가 설치
DVPi에 추가하여 사용하는 경우 : 별도의 설치방법으로 추가 설치

새로운 이미지 및 사용설명서 다운로드 방법

DVSWitch 서버에 dvsMU를 포함하여 새로운 이미지를 만들었습니다. 사용설명서에도 새로운 내용을 추가하였음.
https://drive.google.com/drive/u/2/folders/1ORv7ehiaA3olCU5YMU7j8d4y7i2xTj08

dvsMU의 추가 설치 방법

현재 DVSwitch 또는 DVPi를 사용하는 경우에 아래와 같이 추가로 설치할 수 있습니다.
사용설명서는 위의 다운로드 사이트에서 내려받을 수 있음.
sudo wget https://github.com/hl5ky/dvsmu/raw/main/setup
sudo chmod +x setup
sudo ./setup

오라클 클라우드에 설치시 필요한 추가 설정

• 로칼 시간 설정 (자동리부팅 등의 시간 설정시 로칼시간으로 입력)  https://blog.buffashe.com/2020/02/changing-ubuntu-timezone
• 디스크 SWAP 설정  https://yeon-kr.tistory.com/174
• 추가사용자의 포트 개방  https://kibua20.tistory.com/124
  

  보안 정책 확인 : sudo iptables - -list
  포트 개방 : sudo iptables -I INPUT 5 -i ens3 -p udp - -dport 50050 -m state - -state NEW,ESTABLISHED -j ACCEPT
  방화벽 정책 저장 : sudo netfilter-persistent save
  

DVSwitch에 대한 내용은 DVSwitch 서버 공식 릴리즈를 참조하시기 바랍니다.

9 - 컴퓨터만으로 DMR 수신 (BM의 새로운 Hoseline)

Hoseline은 브랜드마이스터에서 제공하는 서비스로, 무전기가 없어도 인터넷의 웹브라우저를 통해서 DMR교신을 들을수 있는 서비스입니다. 이전에도 있던 기능이었지만, 시스템이 불안정해서 몇년전에 서비스를 중단하였다가 이번에 다시 내놓은 것입니다.

음질이 아주 좋아졌고, 여러 송신자의 음량을 평준화시켜서(Normalize) 들려주기 때문에 아주 편안하게 수신이 됩니다.

웹주소는 이전과 같습니다. https://hose.brandmeister.network

크롬, 파이어폭스, 사파리 등의 웹브라우저에서 가능하고, 익스플로러에서는 작동하지 않습니다. 물론 모바일 장치에서도 가능합니다.

위의 웹주소로 연결하면 아래와 같은 화면이 보이며, 기능은 아래와 같습니다.

• 기본 화면에서는 tg90 ~ tg9999까지만 보여줌. (5자리 이상의 TG는 아래쪽에서 설명함)
• TG91에서 ‘0:42 ago’는 42초 전에 최종 송신이 되었다는 뜻.
• 적색으로 표시된 TG는 현재 송신중인 TG.
• 가장 먼저 송신이 시작된 TG의 송신음이 들리게 됨.
• TG에서 더블클릭하면 해당 TG만 수신됨.
• RegEx mode는 원하는 TG만 찾는 기능.

오른쪽 위에 있는 PLAYER라는 글자위를 누르면 아래와 같은 화면이 보입니다. TG번호를 입력하여 추가할 수 있으며, 5자리 이상의 TG도 입력이 가능합니다. 입력한 TG중에서 먼저 송신하는 신호가 수신됩니다. 이렇게 입력한 TG의 내용은 저장이 되므로, 브라우저를 다시 시작하더라도 그대로 유지됩니다.

입력한 TG중에서 하나의 TG만 수신하려고 할때는, TG번호에 한번 클릭하면 적색으로 변하면서 그 TG만 수신됩니다.
솔로모드를 해제하려면 다시 TG번호를 클릭하면 해제됩니다.

수신을 할때 레벨메타(VU메타)로 음의 세기를 표시합니다. 색상을 보고도 대략 크기를 판단할 수 있습니다.

• 오렌지색 : -30dB 이하
• 녹색 : -30 ~ 0 dB
• 적색 : 0 ~ +8dB
  

10 - DDNS 설정 방법

▷ DDNS의 필요성

외부에서 집에 있는 AMBE서버, NoraVR서버, DVSwitch서버 등을 연결하려고 할때, 집에 연결된 인터넷의 IP주소를 알아야 한다. 숫자로 된 IP주소는 여러가지로 불편하므로 DDNS를 사용하는 것이 좋다. DDNS를 사용하면 다음과 같은 장점이 있다.

• 가정의 IP주소가 고정이 아니다.
  일반 가정에 주어지는 인터넷은 대부분 고정IP가 아니고 유동IP이다. (수시로 변경될 가능성이 있다) 고정IP는 신청도 쉽지 않고 사용료도 비싸다. 보다 간단한 방법인 DDNS를 사용하는 것이 편리하다.

• 숫자로 된 IP주소는 기억이 어렵다.
  IP주소는 기본적으로, 121.146.15.132 등과 같이 숫자로 되어 있어서 기억이 어렵다.
  네이버의 실제 IP주소는 210.89.164.90 이지만 편리한 DNS주소(www.naver.com)를 주로 사용한다.
  가정의 IP주소도 121.146.15.132 보다는 DDNS(hl5ky.iptime.org)를 사용하면 편리하다.
  
  

▷ DDNS의 설정방법

ipTIME 공유기를 기준으로 설명함.

• 웹브라우저(익스플로러 또는 크롬)에서 공유기의 설정 페이지로 접속한다.  주소창에 “192.168.0.1"를 입력하고 엔터를 누른다.
  

• 설정 페이지에서, [관리도구] - [고급설정] - [ 특수기능] - [DDNS설정] 메뉴로 접속한다.
  초기 로그인 이름과 암호는 모두 admin
  

• 우측에 내용을 입력하고, <DDNS등록>을 누른다.
  <호스트이름> : 다른 사람과 중복되지 않아야 함. 일반적으로 호출부호를 사용.
  <사용자ID> : 이메일주소를 입력한다.
  
  

등록후, [접속상태]에서 <정상등록>이라고 보이면 등록이 완료된 것이다.
위와 같이 등록이 완료되면, DDNS주소는 “hl5ky.iptime.org"가 된다.

▷ 휴대폰의 클라이언트 프로그램 설정

NoraVR 클라이언트와 DVSwitch 클라이언트의 설정에서 주소입력난에 자신의 DDNS를 입력하여야 한다.
예를 들어 아래와 같이 입력한다.

11 - 포트포워딩 설정 방법

▷ 포트포워딩의 필요성

외부에서 집에 있는 AMBE서버, NoraVR서버, DVSwitch서버 등을 연결하려고 할때,
집에 있는 서버는 내부IP주소를 가지고 있기 때문에 직접 연결할 수가 없다.
포트를 이용하여 연결해야 하는데, 공유기에서 포트를 개방해 주어야 한다.

▷ 포트포워딩의 설정방법

ipTIME 공유기를 기준으로 설명함.

• 웹브라우저(익스플로러 또는 크롬)에서 공유기의 설정 페이지로 접속한다.
• 주소창에 “192.168.0.1"를 입력하고 엔터를 누른다.
• 설정 페이지에서, [관리도구] - [고급설정] - [ NAT/라우터 관리] - [포트포워드 설정] 메뉴로 접속한다.
• 초기 로그인 이름과 암호는 모두 admin
• 우측 아래의 [새규칙추가]를 누르고, 내용을 입력한다.
• <규칙이름>은 아무 내용이나 가능함.
  
  

NoraVR 서버가 다음과 같이 구성되었다면, 그림의 내용과 같이 설정함.

• NoraVR의 내부IP주소 : 192.168.0.150
  
• 프로토콜 : UDP
  
• 포트번호 : 52161
  

DVSwitch서버가 다음과 같이 구성되었다면, 그림의 내용과 같이 설정함.

• DVSwitch서버의 내부IP주소 : 192.168.0.160
• 프로토콜 : UDP
• 포트번호 : 50000

12 - 잡음 없는 HF 통신 FreeDV

PSK31이나 Olivia 등에서 교신을 해보면 참 신기하다는 생각이 든다. 내가 타이핑한 내용이 단파대의 잡음과 혼신 그리고 페이딩속에서도 정확하게 상대방의 컴퓨터 화면에 찍힌다. 그럴때면 이런 상상을 하게 된다. “SSB 신호에서 잡음과 혼신만 제거하고 목소리만 쏙 빼내서 들려주는 기술은 없을까?“

이제 그 상상이 현실이 되었다. 더 이상 지글지글하는 잡음에 시달리지 않고, 마치 방송을 듣는 것 같은 소리로 교신할 수 있게 되었다. 어느 분의 표현을 빌리면 꿈의 통신을 하게 된 것이다.

FreeDV가 개발된 것은 십수 년이 흘렀고, 몇 년 전에도 시도해 보았지만 사용자가 별로 없어서인지 실제 교신은 해보지도 못하였다. 그런데 최근에 새로운 기술이 접목되었다고 하여 다시 시도해 보니 음질이 너무 깨끗하고 자연스러웠다. 출력을 점점 줄여서 노이즈 레벨과 같은 신호강도에서도 깨끗하게 수신되었다. 그래서 그런지 사용자도 제법 늘어서 쉽게 교신이 이루어졌다.

이 정도의 수준이라면 이제 매니아들만 사용하는 실험적인 단계는 넘어섰다고 생각하여 국내 햄들에게도 소개하고자 한다.

아래의 파일은 독일과 FreeDV로 교신한 내용이며, 후반부에는 일반 SSB로 교신한 내용도 있으니 비교해 보시기 바란다. SSB에서는 알아듣기가 어려운데, FreeDV에서는 잡음없이 깨끗하게 수신된다.

• 독일과의 교신 해설 및 14MHz의 교신 녹음
  
• 일본과의 교신 및 해설

1. 개발의 역사

RTTY나 PSK31, FT-8 등과 달리 단파에서 음성을 디지털로 전송하는 것은 쉽지 않다. 2000년대 초에 일부 햄들이 AOR이라는 장비로 단파에서 음성디지털통신을 시도하였다. 무전기 한 대 가격으로 비싼 제품이었지만 효율은 만족할만한 수준은 아니었다. 전리층을 여러 번 반사해서 통신하는 햄들은 자신들의 환경에 맞게 무엇이든 바꾸고 싶었지만 상업용 보코더(Vocoder)인 AMBE를 사용하기 때문에 손을 댈 수가 없었다.

단파대 음성디지털통신을 위해서 HB9TLK가 FDMDV라는 모뎀을 만들었지만 보코더는 역시 상업용인 AMBE를 사용했다. FDMDV에서 영감을 받은 VK5DGR이 2009년에 Codec2라는 보코더를 오픈소스로 개발했고, 2012년에는 KD0EAG가 사용자 프로그램인 FreeDV를 만들었다. Codec2를 기본으로 700bps, 2000bps 등 다양한 모드를 사용해 오다가, 2024년부터 개발하기 시작한 RADE라는 새로운 보코더가 2025년에 FreeDV에 적용되었다. 음질이 획기적으로 개선되면서 점점 사용자가 증가하고 있다.

FreeDV는 K6AQ가 합류하면서 문서화가 이루어지고 더욱 실용적으로 만들어졌다. FreeDV의 심장인 보코더는 VK5DGR이 만들었지만 FreeDV의 발전에는 많은 햄들의 협조가 있었다. 햄은 아니지만 FreeDV의 개발에 핵심적인 역할을 한 또 한 사람이 있었다. Jean-Marc Valin이라는 사람으로, 오픈소스계의 전설적인 인물로 알려져 있다. 그는 RADE의 핵심기술인 머신러닝 알고리즘과 수학적 최적화에 큰 역할을 했다고 한다.

2. RADE (Radio Autoencoder)

RADE는 전통적인 DSP 기술에 ML(Machine Learning) 기술을 더하여 단파대에서 고품질의 음성통신을 가능하게 하는 기술이다. 사실 RADE는 보코더+모뎀이며 실제 보코더의 명칭은 FARGAN ML이다. ML이 의미하듯 인공지능 기술로 수만 시간의 음성 데이터와 단파대 노이즈를 학습시킨 음성처리기술이다. 물론 혼자 진보하는 것은 아니고 인간의 협조가 있어야 하는데, 햄들의 실제 통신을 통한 리포트가 큰 역할을 했다고 한다.

SSB는 노이즈보다 10dB 이상의 신호가 되어야 한 번에 해독이 된다. 즉, 노이즈와 신호의 차이인 SNR이 S메타로 약 두 눈금이 되어야 한다. 그런데 RADE는 노이즈보다 조금 낮은 SNR –2dB의 상태에서도 디코딩이 된다. 또한 Codec2의 700bps 모드가 다소 로봇 목소리와 같은 느낌이었지만 RADE는 훨씬 사람의 목소리와 유사한 고음질을 만들어낸다.

S메타와 신호강도
IARU에서 1981년도에 정한 기준으로 HF에서는 아래와 같다.
S메타 한 눈금은 전력비로 6dB이다.
S5 : -97 dBm
S6 : -91 dBm
S7 : -85 dBm
S8 : -79 dBm
S9 : -73 dBm
S9 + 10 dB : -63 dBm
S9 + 20 dB : -53 dBm

3. 개발의 의미

AOR, FDMDV에서 사용하는 상업용 보코더인 AMBE를 대신하기 위해서 만든 것이 Codec2이고 이것이 발전하여 RADE가 만들어졌다. D-star, DMR, C4FM 등에서도 AMBE를 사용하지만 오픈소스 프로젝트인 M17은 햄이 만든 무료 보코더인 Codec2를 사용한다.

여기서 주목해야 할 점은 단순히 비용의 문제가 아니라 상업용의 폐쇄성이다. 대부분의 햄들은 무엇이든 손에 들어오면 분해해 보고, 어떻게 만들었나 살펴보고, 나아가서는 개선점이 없나 궁리하기를 좋아한다. 하지만 상업용 기술 중 소프트웨어 기반의 기술은 그 내부를 공개하지 않으니 이것저것 만지면서 햄들의 입맛에 맞게 변경할 수가 없다.

오픈소스 프로젝트인 Codec2를 시작으로 지금의 고급 기술인 RADE까지 오게 된 것은 결국 햄들의 호기심이 만들어낸 결과라고 하겠다. 다중경로의 단파통신은 이제 햄들 외에는 관심을 가지는 집단이 없다는 것을 생각한다면, 그냥 두었으면 아무도 관심을 가지지 않았을 기술을 햄들만의 힘으로 만들었다는 점에서 RADE의 개발은 큰 의미가 있다.

RADE 개발자인 VK5DGR은 혼자서는 할 수 없는 일이었다고 말하면서 프리젠테이션 말미에 다음과 같이 말하고 있다.

Developed by Hams for Hams

4. 디지털통신의 특징

음성이나 데이터통신 모두 아래와 같은 특징을 가지지만 음성에서는 그 현상을 운용자가 직접 느낄 수 있다.

아날로그신호는 신호가 강해지면 신호의 품질이 점점 좋아지지만, 디지털은 일정한 강도가 되면 충분한 품질이 되고 강도가 더 강해져도 품질은 전혀 차이가 없다. 즉 송신자가 출력을 계속 높여도 품질의 차이가 전혀 없다. 소출력국과 고출력국의 차이가 없다는 얘기다.

실제 교신을 해보니, 시간대에 따라 차이가 있지만, 7MHz에서 1,000km 정도까지의 교신은 대략 10~20w 정도로 충분한 신호품질로 교신이 되었다. 일단 SNR 0~5dB 정도가 되면 출력을 계속 올려도 전혀 차이가 없었다.

5. FreeDV의 작동 개요

1. 디지털신호+노이즈를 FreeDV로 전달
2. FreeDV에서 디코딩 및 음성신호 추출 –> 사운드카드 -> 스피커로 전달
3. 컴퓨터마이크 -> 사운드카드 -> FreeDV에서 인코딩
4. 무전기의 마이크 입력으로 전달

6. 준비물

FreeDV는 RADE를 포함한 사용자 프로그램이다. FreeDV를 이용한 교신을 하기 위해서는 아래와 같은 것들이 필요하다.

• 단파대 SSB 무전기
• 컴퓨터 (Windows, Linux, Mac)
• FreeDV 프로그램 (무료)
• 무전기와 컴퓨터간의 인터페이스 (FT-8 교신용 하드웨어와 동일함)
• 컴퓨터용 마이크와 스피커 (위의 인터페이스와는 별도의 장치)

현재 FT-8을 운용하고 있다면 대부분의 장치는 이미 갖추어진 상태라고 불 수 있다.

7. 프로그램 다운로드 및 설치

다운로드 사이트 : https://freedv.org 위의 다운로드 페이지에서 자신의 컴퓨터에 맞는 프로그램을 다운로드하여 설치한다.

8. 프로그램 설정

메뉴에서 Tools – Easy Setup을 누르면 아래와 같은 설정 화면이 보인다.

8-1. Step 1: Select Sound Device

<5.작동개요>에서와 같이 사운드카드 2개에 각각 입출력이 있으므로 4군데의 설정이 필요하다. “Advanced”를 눌러서 설정하는 것이 편리하다.

8-1-1. 수신(Receive)의 설정

◾ Input To Computer From Radio (상부)

• 무전기에서 컴퓨터로 연결하는 장치 (개요의 1번 라인)
• FT-8의 입력장치와 동일 (WSJT-X의 Settings-Audio-Input 참조)
• IC-7300에서는 “USB Audio Codec”
• 화면 우측의 “Record 2 Seconds”를 누르면 무전기의 수신음에 따라 그래프 파형이 움직인다. 수신음에 따라 파형이 움직여야 한다. 무전기가 켜져 있는데 그래프에 아무런 움직임이 없다면 장치가 잘못 설정된 것이다.
  
  

◾ Output From computer To Speaker/Headphones (하부)

• 컴퓨터에서 무전기로 연결하는 장치 (개요의 2번 라인)
• 컴퓨터에 연결한 스피커 또는 헤드셋 장치
• 스피커 또는 헤드셋을 연결한 상태에서 우측의 “Play 2 Seconds”를 누르면 부웅~ 하는 연속음이 짧게 들려야 한다.

8-1-2. 송신(Transmit)의 설정

◾ Input From Microphone To Computer (상부)

• 컴퓨터 마이크에서 컴퓨터로 연결하는 장치 (개요의 3번 라인)
• 컴퓨터용 마이크 장치
• “Record 2 Seconds”를 누르고 마이크에 대고 말을 하면 그래프에 파형이 보여야 한다.
  
  

◾ Output From Computer To Radio (하부)

• 컴퓨터에서 무전기로 연결하는 장치 (개요의 4번 라인)
• FT-8의 출력장치와 동일 (WSJT-X의 Settings-Audio-Output 참조)
• IC-7300에서는 “USB Audio Codec”
• “Play 2 Seconds”를 누르면 무전기로 디지털 출력이 나가지만 각자의 설정에 따라 상황이 다르므로 대개 겉으로 드러나는 현상을 보기는 어렵다.

8-1-3. Sound Device 설정 테스트

프로그램에서 자체적으로 제공하는 음성파일을 이용하여 테스트해 볼 수 있다.

• 화면 우측의 “Start Modem”을 누른다.
• 메뉴에서 “Tools – Start Play File-From Radio”를 선택한다.
• 다음의 폴더를 선택한다. C:\Program Files\FreeDV [version]\share\freedv-gui\wav
• 파일을 선택하고 “열기”를 누른다.
• 컴퓨터의 스피커에서 영어로 어떤 문장을 말하는 소리가 들려야 한다.
• 들리지 않는다면 8-1-1을 다시 확인한다.

사운드 장치의 설정이 끝났으면 아래쪽의 OK를 누르고 종료한다.

8-2. Step 2: Setup Radio Control

무전기의 컴퓨터 컨트롤 설정을 하는 것으로 각자의 상황에 따라 맞추어야 한다. 기본적으로 WSJT-X 또는 LogBook 프로그램의 설정을 참조하지만 OmniRig을 제공하지 않으므로 동시 사용은 설정이 복잡하다. 모든 경우의 수를 설명할 수 없으니 아래와 같이 간단히 방법을 제시한다. 해결이 어려운 경우 주위의 도움을 받으시기 바란다.

• 우선 CAT를 사용하는 OmniRig 및 LogBook의 실행을 모두 중단한다.
• Hamlib CAT Control 선택
• Rig Model: 사용하고 있는 무전기 종류 선택
• Serical Device: ComPort 번호 선택
• Radio Address: 장치 주소 (ICOM 무전기에만 해당함)
• Serial Rate: 시리얼통신 속도 선택 (무전기에서 설정한 속도에 맞춘다)
• PTT uses: CAT를 선택하는 것이 일반적이지만, 자신의 구성에 맞게 선택. “Test”를 눌러서 PTT의 작동여부를 확인한다.
  
  

◾ 참고

• 홈페이지( https://freedv.org)의 “Getting Started“ 아래에 보면, 생산회사별로 장비에 대한 설정 내용이 있으니 참고하시기 바란다.

8-3. Setp 3: Setup Reporting

호출부호와 Grid Locator를 입력한다.

Easy Setup의 모든 설정을 마쳤으면 OK를 누르고 설정을 종료한다.

9. 사용법

9-1. 수신

• 주파수를 7.160 7.163 7.177 7.182 7.197MHz 등에 맞추어본다.
• 밴드별 호출주파수는 ”Radio Freq.“에 있는 화살표를 누르면 보인다.
• 모드는 기존의 SSB와 동일함. 7MHz에서는 LSB를 사용.
• 주파수를 맞추면 마치 화이트노이즈같은 음이 일정하게 들린다.
• 일반 데이터모드의 신호가 삐리릭 삐리릭처럼 들리지만 FreeDV는 완전히 다름.
• FreeDV의 신호가 맞다면 컴퓨터 스피커로 디코딩된 소리가 들린다.
• FreeDV의 신호가 아니면 스피커로 아무런 소리가 들리지 않는다.
  
  

◾ 참고

• 수신기의 DSP noise reduction 등은 끄는 것이 좋다.
• 화면 좌측의 SNR은 노이즈와 비교한 SSB 신호의 크기를 나타낸다.
• 화면 좌측의 Level이 50% 정도가 되는 것이 좋다.
• 파형에서 “Frm Radio”를 선택하여 크기를 볼 수도 있음.

9-2. 송신

• 송신출력을 최대출력의 20% 이하로 줄인다.
• PTT를 누르고 컴퓨터의 마이크에 대고 말을 하면 송신이 된다.

◾ 참고

• 송신기의 프로세서(Processor)는 끄는 것이 좋다.
• 화면 우측의 Mic Level을 조정하여 파형의 크기가 0.5 이하가 되도록 한다.
• 무전기의 ALC 범위를 넘지 않도록 Mic Level 및 TX Attenuation을 조절한다.
• 실제 교신 시에는 PTT를 누른 후 약 1~2초 후에 송신하는 것이 좋다.

9-3. FreeDV Reporter의 활용

• 메뉴에서 Tools – FreeDV Reporter를 누르면 아래와 같은 창이 보인다.

• 현재 프로그램을 사용 중인 사람들의 호출부호, 거리, 주파수 등이 보인다.
• Filter를 사용하여 최근 30분 이내의 운용국만 볼 수도 있다.
• Band와 Track를 이용해서 좀 더 세밀한 필터링이 가능하다.
• 적색은 송신국, 청색은 수신국, 보라색은 메시지를 변경한 국을 나타낸다.
• 수신국의 정보에는 송신국의 호출부호와 신호강도가 나타난다.
• Reverse Beacon과 비슷하게 이용할 수도 있다.
  
  

위의 화면에서 “Website”버튼을 누르면 웹브라우저에서 아래와 같이 상세한 내용이 보인다. 웹브라우저의 주소창에서 https://qso.freedv.org 를 입력하면 바로 볼 수도 있다.

운용자들의 정보뿐만 아니라, Chat을 누르면 사용자 간에 채팅할 수가 있고, Calling Frequencies를 누르면 각 밴드의 호출주파수를 알 수 있다.

9-4. Switch to Analog

컴퓨터의 마이크와 스피커를 사용하여 아날로그의 SSB를 운용할 수 있다. 위의 버튼을 누르면 컴퓨터 스피커에서 바로 SSB의 소리가 들리고, 프로그램에서 PTT를 누르고 컴퓨터 마이크로 송신하면 인코딩된 RADE 소리가 아닌 일반 SSB로 송신된다.

9-5. 기타 메뉴 및 기능

◾ Options (Tools-Options) : 여러 가지 설정 내용을 확인하고 변경할 수 있다.

• Reporting : QSO Log 활성화, RX Only로 표시 등
• Rig Control : 스페이스바를 PTT로 활용 등
• Audio : Voice Keyer 파일의 위치 등
• Modem : 메뉴에서 기존 모드의 활성화 (700D, 700E, 1600) 등

◾ Filter (Tools-Filter) : 송수신 음을 가공할 수 있다. 컴퓨터에서 나오는 소리가 너무 저음 또는 고음이라면 이것으로 조절할 수 있고, 송신 역시 조절이 가능하다.

◾ User Manual (Help-User Manual) : 온라인 매뉴얼을 볼 수 있다.

◾ 송신음 모니터 : PTT 버튼에서 마우스 우측을 누르면 모니터 on/off 메뉴가 보인다.

10. 참고 및 유의점

• 송신을 시작하기 전에 일반 SSB의 교신이 있는지 확인하고 송신을 시작한다.
• FreeDV를 모르는 사람의 입장에서는 FreeDV의 신호는 잡음에 불과하다.
• 일반 SSB국의 사용 빈도가 낮은 주파수에서 운용한다.
• 7MHz의 경우 가능하면 7.150MHz 이상에서 사용한다.
• 호출주파수라고 해도 SSB국이 운용중이라면 송신하지 않아야 한다.
• Net를 운용한다면 주파수를 정하되 SSB국이 먼저 사용하는 경우 주파수를 변경할 수 있다고 미리 고지한다.
• 어떤 경우에도 일반 SSB국을 먼저 배려하는 자세를 가진다.
• 10MHz 이상은 USB, 10MHz 미만은 LSB를 사용하도록 한다.
• FreeDV는 한 번 송신에 5분 정도가 되므로 FT-8보다도 더욱 가혹한 모드이다. 최대출력의 20% 정도로 제한하여 무전기를 보호한다.
• SNR 5dB 이상이면 더 이상 출력을 올려도 수신측에서는 전혀 차이가 없다.
• RADE ver1의 밴드폭은 1.5kHz이지만 무전기의 필터는 2.5~3kHz로 맞추어도 상관없다.
• 7.163MHz에서는 매일 오후 4시부터 일본햄들의 Net가 운용중이니 수신 테스트시 참고.

11. 질문 및 답변

◾ FT-8과 같이 미약한 신호에서도 교신이 가능한가?

FT-8은 SNR –24dB까지도 디코딩이 되지만 FreeDV는 SNR –2dB까지 디코딩된다. FT-8은 귀로 들을 때 삐리릭하는 신호가 있는지도 모르는 정도의 약한 신호도 디코딩이 되지만, FreeDV는 잡음과 거의 같은 정도의 신호, 즉 귀로 약간은 들릴 정도의 신호가 되어야 한다.

13 글자만 전달하는 FT-8과 비교하면 음성의 데이터는 엄청나게 크기 때문이다. 데이터통신도 오랜 시간 동안 발전해서 점점 약한 신호까지 디코딩하듯이 음성디지털통신도 더욱 발전하리라 생각한다.

◾ 그렇다면 일반 SSB 통신과의 차이점은 무엇인가?

SSB에서는 잡음보다 신호가 강해서 구분이 되어야 알아들을 수 있지만, FreeDV는 잡음과 거의 같은 강도에서도 깨끗이 디코딩된다. 그 이상 강한 신호가 되어도 수신품질에 차이가 나지 않는다. 그래서 그 이상의 강한 출력을 낼 필요가 없다.

현재 RADE ver1이지만 ver2를 개발 중에 있으며 계속 개선되리라 생각한다.

◾ 수신기에 RADE 기술을 적용하여 일반 SSB도 잡음없이 깨끗한 신호로 만들 수 없는가?

RADE 기술은 송신과 수신에 모두 적용해야 가능하다. 송신시에 RADE 기술로 인코딩이 되어야 가능한 기술이므로 수신기에만 RADE 기술을 적용할 수는 없다.

◾ FlexRadio와 같은 SDR 무전기는 가상오디오케이블이 너무 복잡해질 것 같다.

현재 FlexRadio에 통합작업을 추진하고 있다. SmartSDR에서 모드만 바꾸면 쉽게 사용이 가능하도록 하는 작업을 진행 중이며, 8000 시리즈에는 이미 포함이 되었다고 한다. 다른 SDR 무전기에도 점차 통합이 되리라 생각한다.

외부 컴퓨터를 사용하는 Flex 또는 ANAN은 소프트웨어에 통합이 되지만, 자체 프로세서를 사용하는 SDR 그리고 일반 SSB 무전기에도 얼마든지 통합은 가능하다.

12. 맺음말

아직 평가가 이르기는 하지만 RADE는 아마추어무선의 흐름을 바꿀 만큼 강력한 기술이다. 문제는 FT-8 등과 달리 정해진 주파수가 따로 있는 것이 아니고 기존의 SSB와 주파수의 사용이 겹치게 된다. 서로에게 혼신과 잡음의 원인이 된다.

새로운 기술을 수용하는 SSB 사용자들의 배려도 필요하지만, FreeDV 사용자들의 주의가 더욱 요구된다. 기존 SSB 사용자의 대부분은 FreeDV의 존재를 모르기 때문에 그들에게는 피해가 되는 것이다. 위에서도 언급했듯이 어떠한 상황에서도 SSB 사용자들을 우선으로 생각하는 자세가 서로의 갈등을 최소화하는 방법임을 다시 한번 새기시기 바란다.

끝으로 자료 수집에 도움을 주신 DS5TUK님께 감사드린다.