Digitale Betriebsarten. von Ing. Kurt Baumann OE1KBC

Transkript

1 Digitale Betriebsarten von Ing. Kurt Baumann OE1KBC

2 Agenda Digitale Modulationen Ein- und Mehr-Träger Systeme Codierung und Faltung Ausbreitung versus Datendurchsatz Gegenüberstellung Auswahl der Technik Datenverbindungen PACKET RADIO PACTOR HAMNET Sprache D-STAR MOTOTRBO Praktische Vorführung aktueller Betriebsarten

3 Modulation Modulation wird in der Nachrichtenübertragung dazu eingesetzt, viele Informationen möglichst verlustfrei zu übertragen Modulation benutzt als Basis folgende Signalparameter Amplitude Frequenz Phase Mit der Modulation werden Informationen in übertragbare Signale umgesetzt

4 Modulation Analoge Signale Amplitudenmodulation AM - Amplitudenmodulation ZM - Zweiseitenband Modulation mit unterdrücktem Träger SSB - Einseitenband Modulation RM - Restseitenband Modulation Winkelmodulation FM - Frequenzmodulation PH - Phasenmodulation Digitale Signale ASK - Amplitude Shift Keying (Amplitudenumtastung) FSK - Frequency Shift Keying (Frequenzumtastung) PSK Phase Shift Keying (Phasenumtastung) QAM - Quadraturamplitudenmodulation

5 Digitale Modulationen

6 Digitale Modulationen Grundformen der digitalen Modulation

7 Digitale Modulationen Digitale Kodierung an Beispielen

8 Digitale Modulationen Mehrträgersysteme (MCM) um den Durchsatz der Information zu erhöhen kann zusätzlich zum Modulationsverfahren die Anwendung von mehreren schmalen Trägern auf unterschiedlichen Frequenzen angewendet werden. Wurde bereits 1950 für analoge militärische Kommunikation eingesetzt Sonderformen OFDM (orthogonal frequency-division multiplexing) FDM (frequency-division multiplexing) TDM (time-division multiplexing)

9 Digitale Modulationen Codierung Eine weitere Möglichkeit, um den Datendurchsatz zu erhöhen ist die Codierung und damit auch die Komprimierung der Daten. Es wird nur mehr die Information übertragen, welche der Empfänger auch tatsächlich benötigt. Faltungscodes, Blockcodes Der Datendurchsatz wird auch dadurch bestimmt, ob bereits übertragene Daten am Übertragungsweg wiederholt werden müssen. Durch mathematische Verfahren wird die Nutzinformation auf mehrere Stellen in der Übertragung verteilt und redundant gemacht. Damit kann beim Empfang aus fehlerbehafteten Übertragungen die Nutzinformation heraus gerechnet werden.

10 Digitale Modulationen im Vergleich

11 Ausbreitung versus Datendurchsatz Phänomene der Wellenausbreitung Dämpfung (Leistungsdichte / Entfernung) Abschattung Beugung nur bis < 5 GHz Absorption Schwund (Mehrwegedämpfung, Reflexion) Einflüsse aus der Signal-Bandbreitenerhöhung Verringerter Antennen-Gewinn Verringerung der spektralen Leistungsdichte Erhöhung der Störanfälligkeit durch größeres Frequenzspektrum

12 Datenverbindungen Aufbau von stabilen Datenstrecken Übertragungen schmalbandig halten Kurze Übertragungsstrecken Vernetzte Systeme um Streckenstörungen auszugleichen Geeignete Modulation wählen Aktuelle Techniken Paket Radio geringer Datendurchsatz Paktor sehr stabil bei mittlerem Datendurchsatz HAMNET hoher Datendurchsatz gute Vernetzbarkeit

13 Digitale Sprache

14 Digitale Sprache Digitale Sprachübertragungen haben den Vorteil der Performance Erweiterung Bessere Audioqualität Erhöhung der Geräuschimmunität konstante Sprachqualität bis zur Ausbreitungsgrenze Bessere Reichweite optimierte Codierung FEC, CRC

15 Digitale Sprache D-STAR ICOM Standard mit JARL Protokoll Modulationsart: DV GMSK/QPSK/4FSK Bandbreite: 6.25 khz Technologie: FDMA Datenrate: max. 4.8 kbps DMR Digital Mobile Radio (ETSI = offener Standard) Modulationsart: C4FM/DMR 4FSK Bandbreite: 12.5 khz Technologie: TDMA Datenrate: max. 9.6 kbps = 2 x 4.8

16 Digitale Sprache Zeitschlitzverfahren

17 Datenverbindungen

18 Packet Radio

19 Pactor WinLink 2000

20 D-RATS

21 D-RATS

22 HAMNET HAMNET - ist ein abgeschlossenes Daten-Netzwerk für Funkamateure über schnelle Wireless LAN (WLAN) Richtfunkstrecken basierend auf TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) und UDP (User Datagram Protocol) u.v.m. (DHCP, ARP, ) HAMNET hat freie Wahl der Netzstruktur freie Wahl der Protokolle Selbstverwaltung der Adressstrukturen Verbindungen ohne Firewall und Portfilter Inhalte werden nicht von kommerziellen Interessen überlagert (Popup, Spam u. dgl.) Schnelle Verbindungen ohne teure I-Net Zugänge unabhängig vom I-Net Netzausbau (Relaisstandorte)

23 HAMNET HAMNET - verbindet im Amateurfunk HF-Technik mit Datentechnik HAMNET - ist die ideale Ergänzung für vorhandene Daten-Strukturen Verbindung von Packet Radio Knoten über schnelle HAMNET Links ILINK Strukturen ohne I-NET Schnelle Verbindung für Mailbox Forwarding (WinLink) HAMNET bringt neue Möglichkeiten in unser Kommunikations-Hobby und fördert die Zusammenarbeit von Projektgruppen HAMNET - ist aber kein Internet Ersatz

24 USER Zugangsequipment Nanostation 5 / M5 Bullet M5 Konfigurationsanleitung im ÖVSV Wiki

25 Aufbau im Detail Planar-Antenne Bullet M5 2 x LAN Kabel 8-pol geschirmt mit je 2 x RJ45 PoE Netzteil 12V - 24V ca. 0.8A (Power over Ethernet) PC oder LAPTOP Konfigurationsanleitung im ÖVSV Wiki

26 HAMNET Vernetzung

27

28 von Ing. Kurt Baumann OE1KBC