Packet Radio (PR) und Automatic Packet Reporting System (APRS)

Packet Radio und APRS sind etwas aus der Mode gekommen, stellen beide Betriebsarten aber immer noch eine einfache und stabile Möglichkeit dar, Informationen und Nachrichten zu übermitteln.

Packet Radio ist ein Verfahren zur digitalen Datenübertragung im Amateurfunkdienst. Die digitalen Informationen werden in kurzen Datenpaketen (meist maximal 255 Byte) ausgesendet und beim Empfänger wieder zusammengesetzt. Dadurch können Rechner drahtlos und mit automatischer Fehlerkorrektur miteinander kommunizieren.

Das Automatic Packet Reporting System (APRS) stellt eine spezielle Form von Packet Radio im Amateurfunkdienst dar. Das System wurde in den 1980er Jahren vom amerikanischen Funkamateur Bob Bruninga (Rufzeichen WB4APR) entwickelt.

APRS ermöglicht die automatisierte Verbreitung von Daten (z. B. GPS-Position, Wetterdaten, kurze Textnachrichten) über beliebige Entfernungen im Packet-Radio-Netz. Diese Daten werden auf einheitlichen Simplex-Frequenzen im 2-Meter-Band bei einer Bitrate von 1200 bit/s und teilweise auch 70-Zentimeter-Band (dort auch mit einer Bitrate von 9600 bit/s) übertragen.

Zur Übertragung der Informationen bedient man sich der Modulationstechnik der der Frequenzumtastung (englisch Frequency Shift Keying, FSK). Bei der Frequenzumtastung wird die Trägerfrequenz einer periodischen sinusförmigen Schwingung zwischen einem Satz unterschiedlicher Frequenzen verändert, welche die einzelnen Sendesymbole darstellen.

Eine besondere Form der Frequenzumtastung ist das Audio Frequency Shift Keying (AFSK = Niederfrequenz-Frequenzumtastung). Hierbei wird ein Niederfrequenz-Signal in der Frequenz umgetastet und dann anschließend auf einen Hochfrequenz-Träger aufmoduliert. Somit wird bei AFSK doppelt moduliert.

Beide Modulationstechniken kommen im Amateurfunkdienst zur Anwendung. FSK muss der eingesetzte Transceiver hardwaremäßig unterstützen, nicht alle Geräte können das. Bleibt immer noch AFSK, dass geht mit fast allen Geräten.

Was wird benötigt?

  1. Einen 2m/70cm Transceiver mit Dateneingang (Mikrofoneingang geht in vielen Fällen auch)
  2. Ein Soundkarteninterface mit oder ohne CAT Steuerung
  3. Ein Soundmodem oder alternativ einen Terminal Node Controller (TNC)
  4. Eine PR bzw. APRS Software die möglichst unter Windows 10 läuft
  5. Einen APRS Passcode

Zu 1.

Hier gibt es wirklich zahlreiche geeignete Geräte mit und ohne Dateneingang (ACC Buchse). Ich will da nicht näher drauf eingehen, je moderner umso besser!

Zu 2.

Soundkarten und CAT Interface habe ich hier ausführlich beschrieben.

Zu 3.

Hier gibt es drei aktuelle Kandidaten, die auch unter Windows 10 stabil laufen. Alle anderen Angebote sind für den Einsatz unter Windows 10 nicht besonders geeignet.

  1. UZ7HO Soundmodem, ist ein eine Software-Packet-Radio-TNC mit zwei Kanälen, die eine Soundkarte als Modem verwendet und das AX.25-Protokoll unterstützt. Es wurde auf Windows XP, Vista, 7, 8, 10 getestet und hat sich im Betrieb als stabil erwiesen. Das Soundmodem verfügt über zwei TCP/IP-Schnittstellen, die mit der Clientanwendung verknüpft werden können: AGW PE und (X)KISS. Im Falle einer AGW PE-Schnittstelle ist dieses Modem ein direkter Ersatz der ursprünglichen AGW Packet Engine und emuliert die AGW PE-API. Das Soundmodem kann verwendet werden, um EMCOMM, APRS, BBS, Node Station, für Satelliten usw. zu betreiben. Hier gibt es auch noch ein sehr gutes Terminalprogramm und verschiedene Tools.
  2. DireWolf, ist eine Soundkarten Software, AX.25 PacketModem / TNC und APRS Encoder / Decoder. Es kann eigenständig verwendet werden, um APRS-Datenverkehr zu beobachten, als Tracker, Digipeater, APRStt Gateway oder Internet Gateway (IGate). Weitere Informationen finden Sie hier.
  3. AGWPE Engine, ist ein spezielles Windows-Dienstprogramm für Amateurfunknutzer, dass mehrere Packetprogramme und mehrere TNCs (Terminal Node Controllers) / Modems verbindet. Jede SoundCard kann als Dual Port TNC für Packet verwendet werden.

Zu den TNCs gibt es meines Wissens nur noch 2 aktuelle Kandidaten. Alle anderen TNC sind älterer Bauart und funktionieren mit modernerer Software nur noch bedingt.

  1. DSP TNC von SCS
  2. TinyTrak von byonics

Zu 4.

Auch hier gibt es viel Angebot am Markt, allerdings ist nicht alles für Windows 10 geeignet. Die Vielzahl der angebotenen Software stammt aus längst vergangenen Tagen (DOS, 16 bit usw.) und lässt sich unter Windows 10 nur mit erheblichen Aufwand zum Laufen bringen. Ich gehe hier nur auf Software ein, die ich unter Windows 10 selbst nutze oder getestet habe.

  1. UISS (Zur APRS Kommunikation mit der ISS)
  2. APRSIS32 (Anleitung)
  3. UI-View APRS (Anleitung)
  4. PinPoint
  5. SARTrack
  6. Paxon (Terminalprogramm für Packet Radio)

Zu 5.

Um am APRS Netzwerk teilnehmen zu können, braucht man einen rufzeichenabhängigen APRS Passcode den man sich hier generieren lassen kann.

Wie nun online gehen?

  1. Transceiver mit dem PC verbinden (Soundkarten und CAT Interface) und Soundkarte richtig (Eingang und Ausgang) konfigurieren.
  2. Soundmodem installieren und einrichten. Anleitungen dazu gibt es in Mengen im internet.
  3. Software installieren und mit dem Soundmodem über AGWPE (localhost:8000) verbinden. Auch hierzu gibt es bei den Herstellern der Software immer ausführliche Anleitungen und Beschreibungen.

APRS läuft im 2m Band auf 144.800 MHz. Hier kann man schon mal üben, es wird nicht gleich alles auf Anhieb laufen. Eine Universalbeschreibung gibt es nicht, man muss sich schon etwas in das Thema einlesen. Wenn dann alles funktioniert, mach sowohl PR als auch APRS richtig Spaß.

Ein paar Screenshots

UZ7HO Soundmodem 1.07

DireWolf 1.5

UISS Version 5.4

SARTrack

PR-CHESS (by UZ7HO)

PR-CHECKERS (by UZ7HO)

PINPOINT Version 2.0

PAXON Terminal

APRSIS32