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Packet Radio

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Packet Radio ist ein Verfahren zur Datenübertragung im Amateurfunk und CB-Funk.

Entstehung und Geschichte

Der Begriff Packet Radio wurde Ende 1981 in Tucson, Arizona geprägt. Eine Gruppe von Funkamateuren hatte sich zur TAPR (= Tucson Amateur Packet Radio) zusammengeschlossen und plante, ein lokales Datennetz auf Amateurfunk-Frequenzen aufzubauen.

Bei der AMSAT trafen sich verschiedene Gruppen von Funkamateuren, und legten ein Protokoll für Datenübertragung fest. Hauptzielrichtung war es, ein einheitliches Verfahren zur Datenübertragung von und zu den geplanten Amateurfunk-Satelliten (OSCAR 10) zu entwickeln.

Für die Datenübertragung innerhalb der postalischen Netze war das X.25 Protokoll bereits eingeführt, bei uns war es unter der Bezeichnung 'Datex-P' gebräuchlich. So lag es nahe, auch für den Amateurfunk ein ähnliches Verfahren zu verwenden. Das erweiterte X.25 Protokoll, das alle Anforderungen für den Amateurfunkbetrieb aufweist, wurde festgelegt und AX.25 (A = Amateur) genannt. AX.25 definiert die Stufe 2 des OSI-ISO-Modells.

Die TAPR entwickelte 1983 eine Rechnerkarte 'TNC1', (TNC = Terminal Node Controller), welche die Daten in dem AX.25 Protokoll senden und empfangen konnte. Mit dem TNC2 hielt 1985 auch die Betriebsart Packet-Radio Einzug in Deutschland. Es folgten verschiedene Weiterentwicklungen des TNC2. 1993 wurde in Deutschland das TNC3S entwickelt.

Der Betrieb von Netzknoten ermöglichte Funkamateuren den kostenlosen Austausch von privaten und persönlichen Nachrichten, lange bevor dies über das Internet allgemein üblich wurde.

Durch die Verbreitung des Internets hat die Betriebsart Packet Radio im Amateurfunk an Stellung gewonnen, da die Bedeutung der Mobilität sowie der Laptops mit WLAN sowie weiteren internationalen Anbindungen zunimmt. Auch wuchs die Bedeutung im Not und Katastrophenfall wie z.B. beim Oderbruch, als die Internetverbindung der Telekom ausfiel und die Funkamateure die Kommunikation wieder gewährleistet haben.

Gegenwärtig besteht das Packet-Radio-Netzwerk in Deutschland aus über 521 Digipeatern. Die aktuellen Digipeater werden von 9600 Baud auf 102400 Baud TNC4E sowie DLC7 umgestellt. Die Linkstrecken werden im Laufe der Monate durch Modifikationen der Linktransceiver mit Filtern SFE10.7MA19 sprich 350KHz auf dem 13cm Band auf 307K2 und höher erweitert. Auf dem 23cm Band gibt es ebenfalls 4 Breitband Frequenzen wo ebenfalls Equipment wie www.id-elektronik.de Verwendung findet. Die verwendeten Modems werden durch ALD4302sb Komperatoren verbessert die früher durch LM339 nur unstabil auf höheren Baudraten funktionierten.

Das Netzwerk entwickelt sich tagtäglich weiter.

Im Oktober 1994 wurde Packet Radio auch im CB-Funk freigegeben und ist seitdem fester Bestandteil des Jedermannfunk.

Packet-Radio-Betrieb

Mit der Betriebsart Packet Radio können Funkamateure mit ihren üblichen UKW-Funkgeräten untereinander Daten austauschen. Um die Reichweite zu erhöhen wurde ein Netz aus Relaisstationen, sog. Digipeater in privater Initiative flächendeckend in ganz Deutschland aufgebaut. Die Datenpakete werden von Digipeater zu Digipeater weitervermittelt, sodass nach und nach ein europaweites Netzwerk entstand.

Die Verbindung zu Packet Stationen außerhalb Europas erfolgt durch Gateways, das sind Packet-Digipeater, die Nachrichten von Kurzwelle aufnehmen und in das deutsche Netz einspeisen. Auf diese Weise kommen Nachrichten aus der ganzen Welt in jede lokale Mailbox.

Aktuelle Informationen über seltene Amateurfunk-Stationen auf Kurzwelle werden von sog. DX-Clustern über das Packet-Radio-Netz verbreitet.

Technik

1k2-Modus

Bis 1988 wurden die Daten mit 1200 Baud (etwa 150 Zeichen pro Sekunde) übertragen.
Dabei wurde ein Niederfrequenz-Hilfsträger zwischen 1200 Hz und 2200 Hz in der Frequenz umgetastet (siehe AFSK) und anschliessend per Frequenzmodulation mit weniger als 25 kHz Frequenzhub auf den eigentlichen Hochfrequenz-Träger aufmoduliert.
Die Bandbreite des Niederfrequenz-Trägers betrug 2920 Hz.
Da der Niederfrequenz-Träger beim Empfänger wie ein normales Sprachsignal demoduliert wurde, konnte diese Betriebsart ohne Eingriffe am Empfänger mit Hilfe eines PCs mit Soundkarte sowie entsprechender Software durchgeführt werden.

9k6-Modus

1989 entwickelte der britische Funkamateur James Miller (G3RUH) ein Verfahren, um Daten mit 9600 Baud (etwa 1200 Zeichen pro Sekunde) übertragen zu können.
Im Gegensatz zum 1k2-Modus wird nun die Hochfrequenz direkt in der Frequenz umgetastet (siehe FSK). Dabei wird auch wieder darauf geachtet, dass das 25-kHz-Kanalraster bei Packet-Radio nicht verlassen wird.
Bei der Demodulation entsteht im Epfänger ein Rechtecksignal (wegen der zwei möglichen Frequenzen) von etwa 4800 Hz (mit allen nennenswerten Oberwellen hat es eine Bandbreite von etwa 6 kHz). Da die meisten Empfänger jedoch den Niederfrequenz-Bereich auf Frequenzen zwischen 800 Hz und 3 kHz begrenzen, muss das Signal direkt am Demodulator abgegriffen werden. Viele moderne Empfänger haben für diese Zwecke eigens einen Datenausgang mit einstellbarer Filterbandbreite.
Wenn nun mehrere Nullen oder Einsen aufeinander folgen, ergibt sich ein weiteres kleines Problem: Das Rechteck-Signal verweilt für längere Zeit auf einem Pegel, was einer Gleichspannung entspräche. Daher werden mehrere aufeinanderfolgende Nullen oder Einsen abwechselnd invertiert ("verwürfelt"). Das muss im Empfänger natürlich wieder entsprechend rückgängig gemacht werden.

weitere Moden

In Ländern wie Tschechien funktioniert seit einigen Jahre aufgrund der guten Konzepte der Koordinationdes VUS Referates des Tschechischen Amateurfunkvereines sowie des Yugoslawischen Koordinators die eine Bandbreite von 25MHz zuläßt auf bestimmten Frequenzzuweisung die in DL nicht zugeteilt bzw. koordiniert wurden. Es gab von Madjaz 1999 auch schon ein 1Mbit sender/empfänger für 23 cm (aber in DL ebenfalls koordinatorisch nicht möglich) wohl technisch möglich.

Für Experimente und für die Verbindungen zwischen den Netzknoten sind Geschwindigkeiten bis 1,2 MBit/s üblich.

Für den Betrieb einer Packet-Radio-Funkstation benötigt man


siehe auch: APRS

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