Länkar på 23 cm.

X 2.0 har tagit ett litet steg framåt. Det finns nu 3 processer, en som hanterar radio + en uart, snarlikt exemplekoden,
en som bara hanterar CLI, kommandon och svar, och en som bara blinkar en LED 5 ggr / sek, men som skall
köra ethernetmodulen.

Nu pågår portering och omskrivning av koden. En viktig sak är "slå av / på radio" vilket är en förutsättning
för att kunna prova andra hastigheter / modulationer. Mycket "hemmasnickrat" som kan skrotas nu när man
kan få "preemption" mellan tasks. Samma gärller "data uart".

Återkommer när den kan "göra" något.

Att göra:

Testa ut 4FSK
Testa ut någon lägre / högre hastighet och göra en configparameter till detta
Ex. radio speed 1 ( 0.5 / 2 ) eller något liknade
Testa ut TI's seriella programmerare www.ti.com/lit/zip/swra466 och se till att man tillförlitligt kan progga "mina hexfiler"
Testa när "knäet" inträffar, t.ex. vid vilken signalstyrka/RSSI har pakethastigheten gått ner 10%??
Utveckla och bygga antennswitch, så att man kan få 150 mW ut i.st. för 20 mW med min enkla EBK.
Räckviddstest med dok RSSI och några enkla antenner typ biquad.

Det finns säkert mer...

Gullik / Sm4FBD

Hej Joar,

Vilken bra beskrivning.

Kolla så att du ansluter VCC rätt, jag *tror* enligt bilden att du matar in 3.3 V på 5 V pinnen, radion går ner till 1.8 V eller så, men
du matar in FÖRE 3.3 V regulatorn.

Naturligtvis ser du för låg serielll hastighet. Det kan ha smugit sig in någon bug när jag integrerade eternet med seriellt,
jag hade 96% av focus på ethernet just då.....


Jag skall lägga ut schema, så att man kan se alla anslutningar

73 de Gullik

Intressant! Har du ett kopplingsschema på det där? Är det hålmonterat eller ytmonterat? Eller tänker du att du gör modulkort som med radiomodulerna för förstärkaren?

Hej!
Jag har gjort ett första bänktest för att se att jag får till anslutningarna rätt.
Överföringshastigheten blev märkligt nog endast 22 kbps.
En flaskhals är att jag använder mig av serieportar för datalänken och att de har en bithastighet på 115.200. När jag testar att koppla dem direkt får jag en effektiv hastighet för IP-trafik på 88 kbps. Men med radiomodulerna kopplade till respektive serieport får jag alltså 22 kbps.
Jag utgår från att det är något som jag missat eller att det finns en inbyggd begränsning i seriekommunikationen på radiomodulerna?
För mer detaljer, se bifogat dokument.

   /joar, SM0TQT

Det finns nu 13 kort ute i Sverige, som kommer att sättas upp i Jämtland, Stockholm och i Södermanland.

Det skall bli intressant att få ta del av funktion / prestanda / räckvidd, så att konstruktionen kan förbättras.

Gullik /SM4FBD

Idag har jag testat och uppdaterat moduler inför Årsmötet i Västerås.

Samtidigt tog jag mig tiden att lägga till en vanlig enkel "84+" från MiniCircuits, och blev belönad med + 22 dBm in i Speccan.

Det borde peka på 30 - 60 km räckvidd, men detta måste naturligtvis testas och verifieras.

Undrar om +22 dBm räcker för att styra ut en LDMOS transistor, i så fall pratar vi 4 W

73 de Gullik / Sm4FBD

Jag har byggt ett litet slutsteg, som skall kunna ta upp effekten från c:a 20 mW till 250 mW. Det är inte utprovat ännu, men sitter på en 15 x 25 mm modul. Jag har inte löst antennomkopplingen ännu, men kanske kan börja se vad som är möjligt. Jag har även en 4W LDMOS transistor som man skulle kunna fundera på att gifta in.

Något av dessa PA borde kunna landa under 100SEK.

Gullik / SM4FBD

Nu ligger alla filer på github. Om man kompilerar och skjuter dessa får man en 0.93b firmware som fixar både seriell - seriell kommunikation om 115200 baud, eller ethernet till ethernet med w5500 adaptrar i c:a 0.5 mbit/sek.

Nästa version bör bli med ett RTOS, freertos tänkte jag, minimalt med funktioner, bara dela upp de olika servicerutinerna i separata tasks. Detta fixar ett stort problem som jag brottats med, nämligen att det finns "blocking i/o" i drivrutinerna, vilket medför att om man gör en så enkel sak som att skriva ut en rad på "console" så hänger CPU på den och är då en textrad lång kan man missa andra händelser / paket. Genom att använda ett RTOS, så får andra "tasks" köra medan I/O pågår.

73 de Gullik / SM4FBD

Ny firmware 0.93. Nu finns den funktionalitet som jag ursprungligen definierade. Radio kan nu antingen eller samtidigt anslutas till ett ethernet OCH en seriekanal.
Man kan alltså brygga ett mindre ethernetsegment, OCH ha en SLIP-länk gående mellan två radio.
Hastigheten över seriell kanal är max 115200 kbit7sek och över ethernet når man mellan 500 och 600 kbit/sek.
Nu blir det städning...och dokumentation... och V1.0 rc1.
73 de SM4FBD

fw nu på 0.92d, uppåt 500 kbps med tcp, högre med udp
nytt kommando "heard" som rapporterar MAC på ansluten nod....

Och nu är fw 0.89, och detta har innburit ett rejält fall framåt. Jag har kämpat med konstiga problem som gjort okorrigerad bit error rate alldeles för hög.
Jag tror att jag nu hittat de flesta orsakerna till detta, och det går nu bra att brygga över ethernet.

iperf3 under linux ger c:a 300-400 kbps i transfer rate, och det är ju över en 1 mbps halv duplex länk, det går nog att optimera lite till, men
nu börjar ju bygget att vara *användbart*.

Städning, se till att man kan uppdatera seriellt, bakportering från cc1314 till cc1312.
Räckkviddsprov, antennmätplats och några enkla antenner.

Hils

Gullik / SM4FBD

Ny f/w 0.88, börjar konvergera i sin enkelhet.
Nya PCB här där man kan ansluta en W5500 ethernet adapter
Nya radio på väg med CC1314 med framför allt 296 kb ram, så det finns plats för paketbuffrar.

Det verkar vara lite tunt med intresset för 23 cm paketradio??


Hils

Gullik / SM4FBD

Programvaran har nått V 0.84 nu, och den har support för en w5500 ethernet adapter.
Ren bryggning utan filter, så den passar f.n. endast för punkt till punkt, annars blir det en väldig kakafoni av oönskad trafik över länken.

Provkörd router - radio - radio - laptop med linux.

Nya kretsar på väg, med mer flash och framför allt mer RAM, så att man kan kosta på sig en "riktig" ip-stack och paketbuffrar o.s.v.

Gullik

Det finns *massor* kvar att göra.
Just nu provas slip, och den enkla uart - uart funktionen, för att bekräfta att mjukvaran är stabil.
Just nu är länkhastigheten 1 Mbit/sek, men serieporten är endast 115200 baud. I nästa utgåva skall högre seriehastigheter kunna ställas in,
så att man kan få lite bättre "sprutt" på förbindelsen.

15:58:02.068028 IP 44.140.100.10 > orangepizero: ICMP echo request, id 31, seq 405, length 208
15:58:02.068174 IP orangepizero > 44.140.100.10: ICMP echo reply, id 31, seq 405, length 208

men, ping går igenom

Gullik / SM4FBD

Firmware update

I have tested the following procedure to update firmware:

This requires the cc2538-bsl downloader installed with a suitable pyton on your computer.

On the amprnet.se radio install the firmware update jumper.
Prepare the command line similar to the one below.
Connect the board to your computer (running linux) but no +5 V supply connected.
Connect the 5 V supply and within a few seconds hit CR on your computer,
since the bootloader times out in a few seconds.  

Transscript of the events follow.
 
webjorn@webjorn-Lenovo-G70-70:~/cc2538bsl/cc2538-bsl$ python cc2538-bsl.py -evw amprnet-radio-0-78.hex
Opening port /dev/ttyUSB0, baud 500000
Reading data from amprnet-radio-0-78.hex
Firmware file: Intel Hex
Connecting to target...
CC1310 PG2.1 (7x7mm): 352KB Flash, 20KB SRAM, CCFG.BL_CONFIG at 0x00057FD8
Primary IEEE Address: 00:12:4B:00:31:F1:80:7F
    Performing mass erase
Erasing all main bank flash sectors
    Erase done
Writing 360448 bytes starting at address 0x00000000
Write 104 bytes at 0x00057F988
    Write done                                
Verifying by comparing CRC32 calculations.
    Verified (match: 0x64f0c346)
webjorn@webjorn-Lenovo-G70-70:~/cc2538bsl/cc2538-bsl$

Done, remove the jumper and resupply +5V. Done.

Gullik / SM4FBD

Nu börjar vi närma oss något användbart. Version 0.78 av firmware (ska bli 1.0) är under test och innehåller:

Ren UART till UART emulering i 115200 Baud. Denna kan användas för t.ex. slip emllan två datorer, eller något annat som behöver en "virtuell sladd".
Premiär för Ethernet - Ethernet bridging, som använder sig av enc28j60-kort, och en kort flatkabel mellan radio och ethernet. Bryggningen är
ganska rudimentär f.n. och vidarebefordrar "ALLT", så bästa användning är mellan två datorer, eller mellan några routrar, så att mängden
multicasts och intressanta M-soft protokoll begränsas, och inte äter upp den futtiga megabit man får ( i halv duplex).

Hårdvarumässigt sitter allt på det kort som finns på bild i tråden. Det finns följande portar:

Seriekanal för data
Seriekanal för "kommandoterminal"
JTAG-port för programmering och debug
SPI-port för Ethernetkort
Spänningsmatning med LM1117 regulator till 3.3 V
Två stiftrader med "övriga pinnar" för den som vill koppla in något nytt.

Gullik / Sm4FBD

freq    pout    txant    dist    pathloss    rxant    rxpow dbm    rxpow dbw    rxpow                    uV     bw     sens    SNR        
                                                        
1260    13      0          0.4    86.50           0       -73.50            -103.50          4.73E-05    4.73E+01    2200    -94    20.50        mot vägmärke -82 dBm
1260    13      0             2    100.48         0       -87.48            -117.48          9.45E-06    9.45E+00    2200    -94    6.52           samma radio, 2 km
1260    13    10           20    120.48       10       -87.48            -117.48          9.45E-06    9.45E+00    2200    -94    6.52           20 km, 2 x 10 dB ant

Sammanfattning Prx = Pout - (32.45 + 20*log(dist) + 20*log(freq) )+ Tx-ant + RX-ant

Så här ser länkbudget ut för min teststräcka, som är 400 m. Den översta raden visar att jag borde se  -73 dBm, medan uppmätt värde är -82,
-9 dB sämre. Vad det beror på vet jag inte just nu, jag tror inte jag har 9 dB loss i nägonting, möjligen har jag något fresnel-zon problem,
då höjden över åkern är ganska låg.

Finessen med denna spreadsheet är att man kan plugga in olika avstånd och olika TX och RX antenn och se hur det borde bli.
Understa raden är 20 km,  och 2 x 10 dB antenn, borde alltså gå minst två mil.

Gullik

Further development of the amprnet.se radio

Here are some items I have been thinking of, that requires more eager developers.


1.    What modes can the radio actually do, primary focus is 4FSK, but what
    capabilities can we add?

2.    Integration of a full IP implementation, perhaps LWIP?

3.    Bridging, implementing L2 routing similar to access points.

4.    Dynamic speed adjustment based on RSSI / Bit error rate

5.    Serial line programming, already tested , but requires further hands
    on and documentation.

6.    We could have more dynamic memory and more flash. What do we need?

7.    TDMA, is that a good way for RAN's? What about NPR-70, could we transform
    amprnet-radio to NPR-23 ?? Do we want that?

Input appreciated...and participation...

Gullik / SM4FBD

Och, mina Damer och Herrar,

Nu är V 1.0 strax på plats, och dessutom X 2.x "first run".

V 1.0 av firmware kan som tidigare beskrivits skapa en virtuell sladd mellan två seriesnitt. Den är enkel, och har några hjälpmedel för att lista ut
täckning och funktion. Ex. USB serieport -- amprnet radio 23 cm - amprnet radio 23 cm - USB serieport.

V 2.0 har även en ethernet-port, som kopplas via SPI, och som just nu använder en *gammal* ethernet encoder, enc28j60.
Men, nyss kunde jag brygga mellan två datorer, vilket styrks av nedanstående.
Ex ethernetport - amprnet radio 23 cm - amprnet radio 23 cm - ethernetport.


13:09:30.636815 IP webjorn-Lenovo-G70-70 > 10.0.0.1: ICMP echo reply, id 48, seq 79, length 64
13:09:31.637768 IP 10.0.0.1 > webjorn-Lenovo-G70-70: ICMP echo request, id 48, seq 80, length 64
13:09:31.637820 IP webjorn-Lenovo-G70-70 > 10.0.0.1: ICMP echo reply, id 48, seq 80, length 64
13:09:32.639159 IP 10.0.0.1 > webjorn-Lenovo-G70-70: ICMP echo request, id 48, seq 81, length 64
13:09:32.639286 IP webjorn-Lenovo-G70-70 > 10.0.0.1: ICMP echo reply, id 48, seq 81, length 64
13:09:33.640698 IP 10.0.0.1 > webjorn-Lenovo-G70-70: ICMP echo request, id 48, seq 82, length 64
13:09:33.640758 IP webjorn-Lenovo-G70-70 > 10.0.0.1: ICMP echo reply, id 48, seq 82, length 64
13:09:34.645565 IP 10.0.0.1 > webjorn-Lenovo-G70-70: ICMP echo request, id 48, seq 83, length 64
13:09:34.645659 IP webjorn-Lenovo-G70-70 > 10.0.0.1: ICMP echo reply, id 48, seq 83, length 64
13:09:35.647372 IP 10.0.0.1 > webjorn-Lenovo-G70-70: ICMP echo request, id 48, seq 84, length 64
13:09:35.647479 IP webjorn-Lenovo-G70-70 > 10.0.0.1: ICMP echo reply, id 48, seq 84, length 64
13:09:36.649025 IP 10.0.0.1 > webjorn-Lenovo-G70-70: ICMP echo request, id 48, seq 85, length 64
13:09:36.649144 IP webjorn-Lenovo-G70-70 > 10.0.0.1: ICMP echo reply, id 48, seq 85, length 64
13:09:37.650010 IP 10.0.0.1 > webjorn-Lenovo-G70-70: ICMP echo request, id 48, seq 86, length 64
13:09:37.650116 IP webjorn-Lenovo-G70-70 > 10.0.0.1: ICMP echo reply, id 48, seq 86, length 64

Nu är "firmware development" strax avslutat, jag tänkte nog inte snickra ihop någonting mer,
förutom buggfixar, då jag är lite osäker på vilka behov som finns och saknar feedback.

Hils och 73
Gullik / SM4FBD

 

Amprnet-radio documentation for PCB

J1    Command terminal ttl levels 115200 baud
J2    Jtag programming interface
J3    Data Serial line ttl levels 115200 baud
J4    uncomitted io ports
J5    5 V power input port to voltage regulator
J6    Backdoor enable pin for serial line programming
J7    SPI to Ethernet port (enc28j60 compatible) DIO 23-27, CLK, SO, SI, CS, INT
J8    uncommitted io ports

Nu har jag beställt ett enkelt kort som skall kunna integreras i diverse förpackningar.

Kortet blir 49.5 x 49.5 mm, och använder vanliga "vir-pinnar" för anslutning, eller
inlödning av trådar i hålen.

På detta vis blir "grunkan" enkel att använda.

Gullik 

Två länkar uppe, GP-antenner (inget gain). Beacon messages only.....


Så här ser det ut på 1260 Mhz denna morgon.....

Seq 30 AmprNet.se V 0.65 Node 83 MAC 00:12:4b:39:4d:53 Bat 3.402 Last RSSI -93 dBm
Seq 22 AmprNet.se V 0.65 Node 88 MAC 00:12:4b:39:4d:58 Bat 3.933 Last RSSI -88 dBm
Seq 31 AmprNet.se V 0.65 Node 83 MAC 00:12:4b:39:4d:53 Bat 3.425 Last RSSI -93 dBm
Seq 23 AmprNet.se V 0.65 Node 88 MAC 00:12:4b:39:4d:58 Bat 3.933 Last RSSI -88 dBm
Seq 29 AmprNet.se V 0.65 Node 104 MAC 00:12:4b:39:4d:68 Bat 4.023 Last RSSI -88 dBm
Seq 32 AmprNet.se V 0.65 Node 83 MAC 00:12:4b:39:4d:53 Bat 3.425 Last RSSI -93 dBm
Seq 24 AmprNet.se V 0.65 Node 88 MAC 00:12:4b:39:4d:58 Bat 3.933 Last RSSI -91 dBm
Seq 30 AmprNet.se V 0.65 Node 104 MAC 00:12:4b:39:4d:68 Bat 4.023 Last RSSI -87 dBm
Seq 25 AmprNet.se V 0.65 Node 88 MAC 00:12:4b:39:4d:58 Bat 3.933 Last RSSI -87 dBm
Seq 26 AmprNet.se V 0.65 Node 88 MAC 00:12:4b:39:4d:58 Bat 3.933 Last RSSI -87 dBm
Seq 32 AmprNet.se V 0.65 Node 104 MAC 00:12:4b:39:4d:68 Bat 4.023 Last RSSI -90 dBm
Seq 35 AmprNet.se V 0.65 Node 83 MAC 00:12:4b:39:4d:53 Bat 3.402 Last RSSI -93 dBm
Seq 27 AmprNet.se V 0.65 Node 88 MAC 00:12:4b:39:4d:58 Bat 3.933 Last RSSI -88 dBm
Seq 33 AmprNet.se V 0.65 Node 104 MAC 00:12:4b:39:4d:68 Bat 4.023 Last RSSI -87 dBm
Seq 36 AmprNet.se V 0.65 Node 83 MAC 00:12:4b:39:4d:53 Bat 3.425 Last RSSI -93 dBm
Seq 28 AmprNet.se V 0.65 Node 88 MAC 00:12:4b:39:4d:58 Bat 3.933 Last RSSI -87 dBm

Och, på 868 Mhz har jag detta som referens

Seq 90 AmprNet.se Node 86 MAC 00:12:4b:18:b3:56 Bat 4.003 Last RSSI -84 dBm
Seq 91 AmprNet.se Node 86 MAC 00:12:4b:18:b3:56 Bat 4.003 Last RSSI -85 dBm
Seq 116 AmprNet.se Node 90 MAC 00:12:4b:18:b2:5a Bat 4.023 Last RSSI -83 dBm
Seq 92 AmprNet.se Node 86 MAC 00:12:4b:18:b3:56 Bat 4.003 Last RSSI -85 dBm
Seq 117 AmprNet.se Node 90 MAC 00:12:4b:18:b2:5a Bat 4.023 Last RSSI -86 dBm

Gullik / SM4FBD
 

Hej Johansson,
Jag har läst på lite om hack-rf. Det verkar vara en väldigt intressant plattform. Jag höll på med lite mobil-grunkor för några år sedan, så jag har dels en Ettus B-100, och ett par LimeSDR usb-stickor, men gjorde ingenting för 23 cm.

Det kan naturligtvis bli radio med *mycket* bättre prestanda, nu fortsätter jag mitt spår lite längre, men vi kan väl samarbeta om *interoperabilitet*, det borde vara enkelt och finnas gnu-radio kod som går att anpassa.

Hils

Gullik

Det låter mycket intressant. Min lösning är betydligt enklare, men kanske kan implementeras för 100-250 SEK per burk. CC1312 kan 4-fsk och kanske även mer avancerade modulationsformer men jag tände framför allt på kostnaden. CC1312 har två processorer, en cortex M0 som kör radion, och en cortex M4 för ""resten". Kanske man kan modda M0ans kod...?

Gullik

Kan meddela att jag håller på med en 23cm länk baserad på kina-hackRF för ~1000kr med mjukvaustack baserad i Gnuradio. Planen är att köra QAM16 eller högre beroende på länklängd mm.
Men har ännu inget att visa upp för klassen så jag återkommer om jag faktiskt blir klar någon gång.