Packet Radio mit Soundkarte (APRS, Satellitenfunk, WINLINK) Teil 2

Nachdem wir im ersten Teil die Satelliten und insbesondere die ISS mit GPREDICT um uns haben kreisen lassen, möchten wir natürlich hören, was da oben so passiert.

Das Ziel dieses Beitrages ist, jeden interessierten Leser mit minimalem technischen Aufwand, minimalen Kosten und kürzester Zeit in die Lage zu versetzen, an der Packet-Radio Welt teilzuhaben.

Dazu gehören z.B. das Versenden von Emails über Funk (WINLINK), die Teilnahme am weltweiten APRS-Netz, die Kommunikation mit Satelliten (z.B. die ISS), Mailboxen und vielen weiteren interessanten Anwendungsmöglichkeiten. Auch viele kommerzielle Dienste nutzen das AX.25 Protokoll (TCP/IP Pendant für Funk optimiert).

Packet-Radio ist eine der interessantesten Betriebsarten im Amateurfunk und hochaktuell.

Ich möchte hier etwas ausholen und einiges an Grundverständnis und Begrifflichkeiten erklären, ohne dabei zu technisch zu werden.

Packet-Radio ist eine digitale Betriebsart im Amateurfunk, die über das AX.25 Protokoll Daten per Funk überträgt. Dabei werden verschiedene Modulationsarten benutzt, die beiden Bekanntesten sind AFSK (Audio Frequency Shift Keying), meist mit 1200 baud und FSK (G3RUH, Frequency Shift Keying) mit 9600 baud.

1200 baud AFSK (Audio) ist sehr gut mit der Soundkarte möglich, FSK hingegen nicht.

Das weltweite APRS-Netz läuft z.B. auf 2m mit 1k2 baud AFSK.

9k6 baud benötigt eine Bandbreite von 15 kHz, der 2m Amateurfunkbandplan lässt aber gesetzlich nur 12,5 kHz zu. Daher ist 9k6 auf 2m nicht erlaubt, im 70cm Band schon.

Zum Übertragen von Nachrichten, was wir in erster Linie ja auch vorhaben, reicht AFSK 1k2 völlig aus, außerdem sind die Ausbreitungsbedingungen im 2m Band wesentlich besser als im 70cm Band.

Die Minimalausstattung für 1k2 Packet Radio sind also ein PC (oder ein Smartphone..), ein beliebiges UKW Funkgerät und eine Soft- oder Hardware, die die Audiosignale in Daten umwandelt, genannt TNC (Terminal Node Controller).

An dieser Stelle möchte ich auf den Software TNC „Soundmodem“ von UZ7HO  eingehen und einen kurzen aber sehr wichtigen Ausflug in Kommunikationsmechanismen zwischen Clientsoftware und der TNC Steuerung machen.

Zu den Packet-Radio Programmen gehören z.B. das Terminalprogram Paxon, der WINLINK-Client RMS-Express (analog Outlook), APRS-Software wie UI-VIEW32 oder andere beliebige Packet-Radio Software wie z.B. UISS, das Kommunikationsprogramm für die Raumstation ISS.

Noch einen Schritt zurück:

Früher, als die PCs noch nicht leistungsfähig genug waren um analoge Signale in Einsen und Nullen umzuwandeln (nichts anderes macht ein TNC), gab es eine riesige Anzahl von verschiedenen TNCs. Jeder Softwareautor musste also, um seine Software möglichst vielen Nutzern anbieten zu können, eine Unzahl von TNC-Treibern in sein Programm integrieren. Ein Mordsaufwand.

Ein weiterer Nachteil der direkten Integration der TNCs in die Programme war, es konnte jeweils nur 1 Programm gleichzeitig auf 1 TNC zugreifen, der COM-Port war ja belegt.

Kluge Köpfe, wie George Rossopoulos, SV2AGW haben sich dieses Problems angenommen und eine Schnittstelle entwickelt, eine Software, die auf den TNC zugreift und anderen Programmen einen Netzwerk TCPIP Port zur Verfügung stellt.

Zukünftige Softwareautoren mussten sich also nicht mehr mit dutzenden von TNCs herumschlagen, sondern lediglich den „AGWPE“ Port in ihre Software integrieren. Ein weiterer Vorteil war, bedingt durch die TCPIP Architektur, dass jetzt mehrere Programme gleichzeitig auf einen TNC zugreifen konnten, sogar aus der Ferne.

AGWPE hat sich als quasi-Standard bis heute durchgesetzt.

Das „Soundmodem“ von UZ7HO startet ebenfalls ein AGW PE Interface (einen Server) mit dem Port 8000 und ein weiteres KISS TCP-IP Interface mit dem Port 8100, welches wir z.B. für WINLINK RMS-Express benötigen, dazu komme ich später.

„localhost“ oder 127.0.0.1 ist in der TCP/IP Netzwerkarchitektur euer eigener, lokaler PC.

Nach so viel Theorie wird es jetzt Zeit für etwas Praktisches:

Ladet und startet das „Soundmodem“ Programm von UZ7HO.

Das findet ihr direkt auf seiner Webseite (die Datei heißt soundmodem97.zip, 97 ist die Version, kann natürlich inzwischen auch eine höhere sein) oder hier als Mirror.

Das „Soundmodem“ muss nicht installiert werden, es ist eine einzige .exe Datei. Beim Ausführen wird im gleichen Verzeichnis wie die Datei ein INI File erstellt. Die Firewall von Windows springt an und fragt, ob wir es zulassen wollen, dass das Programm Ports öffnet. Wir haben ja gelernt, Soundmodem öffnet 2 Ports für die beiden Engines AGWPE und KISS. Wir erlauben Windows den Eingriff denn: Wir wissen ja jetzt warum.

Nach dem starten des Programms nehmen wir einige wenige Einstellungen vor:

Einmal unter Settings -> Devices

Hier stellen wir unsere Soundkarte ein und aktivieren die beiden Server AGWPE und KISS. Falls mehrere Instanzen von AGWPE laufen (z.B. das Originalprogramm von SV2AGW), ändern wir hier den Port in z.B. 8001. Dazu nächstes Mal mehr. Jetzt lassen wir alles wie im Bild oben.

Falls mal etwas nicht funktioniert wie es sollte, hier öfter mal nachschauen, ob die richtige Soundkarte ausgewählt ist.

Wer eine externe Soundkarte wie z.B. eine SCU-17 (absolute Empfehlung von mir) hat, stellt natürlich diese als Soundkarte ein und wählt als PTT den vom Yaesu SCU-17 Treiber erstellten advanced Comport ein, bei mir ist das z.B. COM8. Der Vorteil der SCU-17 ist die PTT Steuerung und die galvanisch getrennte Soundkarte (keine Brummschleifen etc.).

Notwendig ist das nicht. Es reicht vollkommen aus das Funkgerät mit der Soundkarte zu verbinden und auf VOX zu stellen. Die Lautsprecher- bzw. Kopfhörerbuchse des Funkgerätes in den Line-IN Eingang der PC-Soundkarte, das Mikrofon des Funkgerätes an den Line-OUT Ausgang.

Wer Line-IN und Line-OUT nicht hat, nimmt die Lautsprecher- und Mikrofonbuchse der PC-Soundkarte.

Hauptsache verbinden 🙂

Bei der Mikrofoneingangsbuchse des PCs ist der Eingangspegel besonders wichtig, hier ist experimentieren angesagt. Diesen kann man bei Windows bequem einstellen:

Wer erst einmal nur „rein hören“ will, muss sich um nur um das Input Device des Soundmodems kümmern, also die Lautsprecherbuchse des Funkgerätes mit einem meist 3,5mm Klinkensteckerkabel mit der Mikrofonbuchse des PCs verbinden. Voila.

Als nächstes stellen wir unser AFSK AX.25 1200 baud Modem ein. Uns interessiert nur die linke Spalte.

Mit OK bestätigen und fertsch!

Jetzt noch das Funkgerät auf 144.800 MHz stellen (Europa APRS Frequenz).

Mit dem Eingangspegel etwas experimentieren, jetzt sollten schon die ersten Pakete dekodiert und angezeigt werden.

Mit diesem Wissen können wir nun jedes beliebige Packet-Radio Programm betreiben, hier einige Beispiele:

Paxon Terminal:

Geräte -> Hinzufügen -> AGWPE -> Hinzufügen -> Übernehmen -> Läuft.

UI-View32 (APRS):

Setup -> Comms Setup -> AGWPE -> OK -> Läuft.

UISS:

Setup -> LAN -> Enable LAN Mode -> OK -> Läuft.

WINLINK RMS-Express:

Packet Winlink -> Open Session -> Setup -> KISS -> Serial Port: TCP -> Update -> Läuft.

RMS-Express nutzt nicht den AGWPE, sondern den KISS-Server (wir erinnern uns).

Viel Spaß beim Ausprobieren!

In Teil 3 beschäftige ich mich etwas mit der „echten“ AGW Packet Engine von George um die Einbindung von richtigen TNCs wie TNC2Multi, SCS-Tracker etc. zu ermöglichen. Dann geht es weiter mit dem Programm UISS.