Packet Radio mit dem PoFo Modul von HB9LCU

 

Eine allgemeine Einführung in die Problematik Packet Radio von Herrn Theißen erschien bereits in der PoFo-Info, Heft 3/1998, S.38-43 unter dem Titel Packet Radio und ATARI Portfolio.

Der Verfasser ging in seinem Beitrag davon aus, dass ein externes Gerät (TNC = Terminal Net Controller) über die serielle Schnittstelle mit dem PoFo verbunden wird. Die dabei auftretenden Probleme durch die adressmäßig nicht normgerechte serielle Schnittstelle des PoFo lassen sich durch die Verwendung des speziell für den PoFo entwickelten Packet Radio Interfaces von Beat Heeb, HB9LCU, vermeiden, welches ohne serielle Schnittstelle auskommt und beim PoFo-Club zur Ausleihe bereit steht.

Eine ausführliche Beschreibung der Hardware ist in der Clubzeitschrift des DARC CQ-DL 12/1992, S.741-743 unter dem Titel "Ein einfaches Interface für den portablen Packet- Radio- Betrieb" erschienen. Weitere Informationen zu diesem Interface befinden sich auf der PoFo-Club CD im Verzeichnis Packet Radio bzw. werden mit dem Modul bereit gestellt.

Das Modul wird an die Busschnittstelle des PoFo angesteckt. Es ist in das Gehäuse einer Parallelschnittstelle eingebaut. Auf der Platine sind neben einem EPROM für das Packet Radio Programm, welches vom PoFo als Laufwerk B: gelesen wird, ein Bustreiber IC, ein programmierbares Logik-IC, die Dekodierlogik und die Funkgeräte- Steuerung sowie ein Modem IC. Der Steuer- sowie der NF-Ein- und Ausgang zum Funkgerät werden über eine 9 polige Sub-D Buchsenleiste realisiert.

 

Was ist Packet Radio ?

Packet Radio ist ein drahtloses Datenübertragungsverfahren nach dem AX25 Protokoll, welches ähnlich dem im Internet verwendeten TCP/IP- Protokoll die Daten in Paketen über- trägt. A steht hier für Amateur, es handelt sich also um ein modifiziertes X25 Protokoll.

Beim AX25 Protokoll handelt es sich um ein synchrones Übertragungsverfahren, es werden also abweichend vom bekannten RS232-Protokoll Takt und Daten übertragen. Dazu wird das Signal NRZI kodiert, d.h. das Signal wird jeweils in der Mitte des Impulses abgetastet, eine logische 0 ist durch einen Pegelwechsel und eine logische 1 durch keinen Pegelwechsel gekennzeichnet. Damit der Takt beim Empfänger zurückgewonnen werden kann, wird zwangsweise nach fünfmal 1 oder 0 im Sendesignal ein Pegelwechsel eingefügt, der von der Empfänger-Software wieder rückgängig gemacht wird.

Die Verwendung von Datenpaketen erfordert, wie beim Modem, zwingend einen Rückkanal zur Realisierung der Datenverwaltung, um defekte Paketen erneut beim Sender anfordern zu können. Es können zwar sporadisch Datenpakete empfangen werden, das Ansprechen der Mailbox und eines konkreten Funkamateurs geht ohne Rückkanal nicht.

 

Auf welchen Frequenzen kann man Packet Radio empfangen ?

Packet Radio wird auf den KW-Amateurfunkbändern mit 300 Baud und in den UKW- Bändern (2m, 70cm) sowie im CB-Bereich mit 1200 Baud oder höheren Übertragungsgeschwindigkeiten gesendet. Daneben gibt es noch zahlreiche weitere digitale Übertragungsverfahren, die in den KW- und UKW-Bereichen zum Einsatz kommen.

Die Übertragung von Packet Radio per CB-Funk hat sich bisher nicht durchgesetzt, da durch die relativ geringe Reichweite und Übertragungsstörungen durch andere CB-Funker eine sichere Datenübertragung nicht gewährleistet ist. Um die Störsicherheit zu verbessern, sind in den Amateurbändern spezielle Frequenzbereiche für die digitalen Übertragungsverfahren reserviert.

Das vom PoFo- Club bereitgestellte Modul gestattet den Packet Radio Betrieb mit 1200 Baud in der Betriebsart AFSK (Audio Frequency Shift Keying), ist also besonders für den CB-Betrieb und die UKW-Bänder geeignet. AFSK bedeutet, dass das verwendete Modem ein Audiosignal abgibt, welches aus Folgen von 1200 Hz = 0 und 2200 Hz = 1 besteht.

 

Geschichte des Packet Radio

Das Packet Radio wurde in den USA entwickelt. Es wird seit Mitte der achtziger Jahre auch in Deutschland betrieben. Waren anfangs nur Verbindungen zwischen einzelnen Amateuren möglich, wurden durch den Aufbau von automatischen Sende- Empfangsstationen, sogenannten Digipeatern, der Datenaustausch in einer Fläche ähnlich den FM-Sprechfunkrelais ermöglicht.

Inzwischen sind diese Digipeater ihrerseits über Links (Richtfunkstrecken) miteinander verbunden. Diese Links arbeiten auf hohen Frequenzen, z.B. im 23cm- Band und gestatten auch höhere Datenübertragungsraten bis zu mehr als 700 Kbit/s. Die Pakete werden zwischengespeichert und über Nodes (Netzknoten) Europa- und per KW auch weltweit zum Empfänger übertragen. Dazu sind an den Netzknoten Mailboxen installiert.

Die Benutzer von Mailboxen werden durch Kennungen bestehend aus dem "Rufzeichen des Funkamateurs@Rufzeichen der Mailbox" identifiziert, z.B dj4uf@db0ach. Über die Mailboxen lassen sich auch Meldungen an "Alle" verbreiten. Durch den Einsatz von Links können die Mailboxen von überall abgefragt werden, es muss nur eine Funkverbindung bestehen.

Die Technik des Packet Radio wird ständig weiterentwickelt. Durch den Einsatz von Digipeatern wurde ein großer Aufschwung erreicht. Heute werden in Deutschland die Digipeater fast ausschließlich im 70 cm Band betrieben, während die User-Einstiege vor allem in den UKW- Bändern 2m und 70 cm zu finden sind. Es gibt hier regional größere Unterschiede, so dass man sich erst einmal orientieren muss.

Auch ist der Packet Radio Betrieb über Amateurfunk- Satelliten oder über die Raumstation ISS möglich.

Die Weiterentwicklung des Packet Radio geht in den UKW- Bändern seit einigen Jahren in Richtung höhere Übertragungsgeschwindigkeiten. Derzeit wird vorwiegend eine Übertragungsgeschwindigkeit von 9600 Baud in der Betriebsart FSK (Frequency Shift Keying = Frequenzumtastung) verwendet.

Da bei dieser Betriebsart die Sendefrequenz direkt umgetastet wird, ist ein Eingriff in das Funkgerät erforderlich, wobei nicht jedes Funkgerät geeignet ist. Inzwischen liefert die Industrie Funkgeräte für die UKW-Amateurfunkbänder, bei denen diese Funktion bereits ab Werk implementiert ist. Daneben gibt es speziell für das 70cm Amateurband entwickelte Packet Radio Funkgeräte, die nur diese Betriebsart zulassen.

Auch die Automatisierung der Digipeater wurde durch den DAMA Betrieb (Demand- Assigment Multiple Access = bedarfsgesteuerter Vielfachzugriff) weiterentwickelt. Dabei wird den Funkgeräten vom Digipeater mitgeteilt, in welcher Reihenfolge sie zu senden haben. Dies ist durch den Paketbetrieb möglich. Die einzelnen Pakete werden im Digipeater zwischengespeichert und dann zum Empfänger weitergeleitet.

Eine weitere neue Packet Radio Betriebsart ist APRS (Automated Packet Reporting System = Automatisches Packet Radio Meldesystem). Hierbei handelt es sich um eine Kombination von GPS (Global Position System) mit dem Packet Radio. Hierbei sendet das Funkgerät automatisch kurze Datenpakete mit der aktuellen Position mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von 1200 Baud. Daneben werden auch automatisch Wetterberichte übertragen. Für Datenschützer ist es sicher ein Alptraum, dass Leute freiwillig ihren Standort angeben, wo doch Sicherheitsorgane und GSM-Netzbetreiber Millionen ausgeben, um eine Handylokalisierung zu realisieren.

Wie bei den übrigen Betriebsarten der Funkamateure ist auch beim Packet Radio der Übergang zur Signalbearbeitung mittels Soundkarte zu erkennen. Demodulieren lässt sich das Packet Radio Signal bereits ohne Probleme, die Senderichtung dürfte auch nur noch eine Frage der Zeit sein.

 

Was muss ich machen, um Packet Radio nutzen zu können ?

Voraussetzung für den Packet Radio Betrieb ist das Ablegen einer Amateurfunkprüfung bei der Bundesnetzagentur. Nur so kann man die vorhandene Infrastruktur nutzen, die in diesem Bericht beschrieben wurde. Ohne Lizenz ist der Betrieb im CB-Band (27 MHz) und im LPD-Band (70cm) möglich. Bei letzterem sind nur Sendeleistungen von 10 mW zugelassen, so dass die Reichweite sehr gering ist.

Die Prüfungsvorbereitung kann man bei einem OV (Ortsverband) des DARC (Deutscher Amateur Radio Club) absolvieren. Hier erhält man auch nähere Informationen zu den regionalen Besonderheiten des Packet Radio Betriebes.

 

Was kann ich mit dem Packet Radio Modul anfangen?

Wie schon beschrieben, ist das vom PoFo-Club bereitgestellte Packet Radio Modul für eine Übertragungsrate von 1200 Baud ausgelegt. Es gestattet den Empfang und das Senden von Packet Radio Signalen. Dazu ist ein Sende- Empfänger erforderlich, der die RF- Sendesignale (Radio Frequency) ist die AF- Lage (Audio Frequency) umsetzt. Diese AF- Signale werden dann dem Modul zur weiteren Verarbeitung zugeführt. Im Sendefall wird dem Funkgerät das Modemsignal über den Mikrofon- Eingang zugeführt.

Der Betrieb des Moduls gestattet eine Einblick in die interessante Technik des Packet Radio. Das Modul ist nicht für den Betrieb mit 9600 Baud und für DAMA- Betrieb ausgelegt. Die Anwendung für APRS ist theoretisch möglich, dazu benötigt man aber eine Anschlussmöglichkeit für den GPS- Empfänger.

In meinem Bericht habe ich versucht, einen allgemeinen Überblick über die Problematik zu geben. Weitergehende Informationen finden Sie in den Zeitschriften Funkamateur und CQ- DL. Daneben gibt es mehrere deutschsprachige Bücher zu dem Thema.

 

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