im praktischen Notfall- und Katastrophenfunk
Beispiele aus dem praktischen Notfunkeinsatz Rettung der Bounty durch WinLink Untergang während Hurrikan Sandy 140 km vor USA-Ostküste, Oktober 2012 Version 1.0 05.04.13 3
Beispiele aus dem praktischen Notfunkeinsatz (II) Notruf via Maritime mobile Net (KW) und Sattelitentelefon nicht möglich Cpt. Robin Walbridge, KD4OHZ sendet E- Mail an US Coast Guard via PACTOR auf KW (WinLink) 14 von 16 Besatzungsmitglieder gerettet KD4OHZ und weiteres Mitglied vermisst Version 1.0 05.04.13 4
Vorhandene Systeme /Netzwerke WinLink 2000 jpskmail SCSmail RFSM 2400/8000 Version 1.0 05.04.13 5
Erweiterungen Radio only WinLink network (ROWN) Dezentralere / unabhängigere Struktur WINMOR mit QAM Verbesserung der Robustheit Soundkartenbetriebsart durch QAM Integration weiterer Betriebsarten D-RATS (Packet / D-STAR); HAMNET Version 1.0 05.04.13 6
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Radio only WinLink network (ROWN) E-Mail mit oder ohne Internet Internationale Verfügbarkeit von E-Maildiensten Erfüllt militärische Anforderungen für ohne-internet Betrieb Nutzung der bisherigen Programme (z.b. RMS Express) Unterstützung von Standard E-Mails mit Anhang Dynamisches und automatisches Routing RMS Stationen arbeiten im Normalen WinLink CMS- Mode und wechseln automatisch zu ROWN Alle bisherigen Betriebsarten sind nutzbar Version 1.0 05.04.13 8
Bisheriges WinLink 2000 System CMS RMS (HF-Gateway) Nutzer / Funkamateur Version 1.0 05.04.13 9
ROWN-Netzwerk (ohne Internet) Version 1.0 05.04.13 10
Hybrid ROWN-Netzwerk (mit Internet) Version 1.0 05.04.13 11
Kombinierter HF- und Internet-Betrieb ROWN kombiniert Internet-Betrieb mit Nachrichtenweiterleitung über Amateurfunk RMS kann normal weiterberieben werden und gleichzeitig an ROWN partizipieren CMS Internet-Verbindung vorhanden wird genutzt Keine CMS-Verbindung Nachrichten über HF Wenn Nachricht eine RMS mit Internetzugang erreicht, wird diese an CMS weitergeleitet und zusätzlich an MPS Version 1.0 05.04.13 12
Client-Betrieb Nutzung bisheriger Programme (RMS Express, Paclink) BAs: PACTOR, WINMOR, ALE, RB, PR, D-STAR, TCP/IP (Telnet, z.b. via HAMNET) (Interoperabilität) Nachrichtenversand über jede RMS (global) Festlegung von 3 MPS zum Empfang (vgl. Home-BBS) Kopie wird an jede der 3 MPS versendet Versand erfolgt über Rufzeichen, Routing Informationen seitens Absender nicht erforderlich Voller Funktionsumfang bei E-Mails (Anhänge, Verschlüsselung, Betätigung) Empfänger erhält Pfad-Information zum Routing Version 1.0 05.04.13 13
Neuigkeiten in RMS Express Auswahl der MPS: Routing-Informationen beim Empfänger Version 1.0 05.04.13 14
Message Forwarding Wenn direkte Verbindung zur MPS nicht möglich, erfolgt Weiterleitung über mehrere RMS Beste Route wird durch jede RMS auf Basis der Ausbreitungsvorhersgae, TAgeszeit, PACTOR Level, Nachrichten-Größe weitergeleitet. Jede zwischen RMS analysiert optimale Route Wenn RMS nicht verfügbar, wird diese Übergangen Besetzte RMS werden einge male versucht, dann Übersprungen Version 1.0 05.04.13 15
Beispiel ROWN (ohne Internet) KN6KB (Florida) VE1YZ (Canada) KC4TVO (North Carolina) K4XV (Hawaii) K1SGA (New Hampshire) K6CYC (California) Version 1.0 05.04.13 16
Betrieb des Systems Dezentrales System ohne Central Message Server RMS arbeitet im Normalbetrieb, fällt das Internet aus, dann erfolgt automatischer Wechsel zu ROWN Alle Betriebsabläufe sind komplett automatisiert Bereits bewährte Server Software Konzepte kommen zum Einsatz (Trimode, RMS Relay, RMS Packet) Bisheriges System wird lediglich um neue RMS Relay Version ergänzt Typischer Zeitaufwand zum Nachrichtenversand über eine RMS ohne Internet, via RMS Zwischenstation ohne Internet zur MPS (ohne oder mit Internet) beträgt 90 Sekunden (nur Text bei PACTOR II / WINMOR 1600) Version 1.0 05.04.13 17
RMS Relay Version 1.0 05.04.13 18
RMS Relay Netzwerk Kontrolle Version 1.0 05.04.13 19
RMS Relay Version 1.0 05.04.13 20
Testbetrieb (seit April) 6 radio-only RMS waren ausschließlich im ROWN Mode. 9 Nutzer haben Nachrichten versand /empfangen Routing system funktionierte gut (QRG-Wahl, MPS Weiterleitung) Die meisten Nachrichten wurden innerhalb 3 Minuten versand, einige auch innerhalb <1 Minute Versand an jeweils 1-3 MPS sowie an verschiedene Adressaten wurde getestet Große Probleme wurden nicht festgestellt Test bei DB0ZAV bei Frankfurt auf 80,40,20m erfolgreich Version 1.0 05.04.13 21
HF-Betriebsarten WINMOR soundkartenbasiertes FSK und PSK 500/1600Hz PACTOR I-IV (J2B) TNC-basiertes FSK, DQPSK und QAM Automatic Link Establishment (USA MIL-STD) Soundkartenbasiertes 8FSK @2kHz Version 1.0 05.04.13 22
WINMOR Benötigt: SSB-Transceiver _mit VOX oder CAT PC mit Soundkarte Soundkarten- _interface Software: ODER RMS Express Airmail BPQ32 Version 1.0 05.04.13 23
WINMOR (WinLink Mail over radio) OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) Modulation @ 500Hz und 1600Hz 500 Hz: BW 2 carriers 46.875 Baud 4FSK oder 93.75 baud PSK bei TCM 4PSK, 8PSK oder 16PSK 1600 Hz: BW 8 carriers 46.875 Baud 4FSK oder 93.75 baud PSK bei TCM 4PSK, 8PSK or 16PSK Fehlerschutz: CRC, (RS)-FEC, Viterbi, ARQ Version 1.0 05.04.13 24
WINMOR TNC (Beispiel 15 Car QPSK) Verbindungsstatus Frame Typ Bytes Empfangen QPSK Konstellation (starkes fading) Jeder pixel = 1 symbol M Wiederherstellung nach Zsmfsg. (memory ARQ) m kein decode, gute ID (hinzugefügt zur Zsmfsg.) + decode OK 2KHz Wasserfall - kein decode, keine ID (nicht hinzugefügt zur Zsmfsg) Version 1.0 05.04.13 25
Ergänzung um weitere Modulationsart (QAM) Substituiert und Ergänzt PSK, jedoch Rückwärtskompatibel zu PSK Ermöglicht zusätzlichen Viterbi-Bit pro Carrier Dadurch robusterer FEC, weniger störanfällg Im Durchschnitt höhere Datenrate Version 1.0 05.04.13 26
Vorteile: Anschaffungskosten für teuren TNC entfallen Minimalsetup für Feldbetrieb besteht aus: QRP-Transceivcer (5W)+ NVIS/Lngw-Antenne + Laptop + 12V/12Ah Akkumulator (eventl. über Solar/Windstrom gepuffert) 500Hz Modus garantiert robuste Verbindung bei QRM 1600Hz bietet zudem schnellere Rate bei +6db S/N Nachteil: Nicht geeignet zum übertragen größerer Anhänge (>150kb) Version 1.0 05.04.13 27
Urlaubs-Setup für WINMOR: OE7/DK3CW/P FT-817ND, 5W Selbstbausoundinterface Laptop 2,4 GHz Dualcore, 4GB RAM, OS Windows Vista 30m Langdrahtantenne, ca. 6m über Grund 12V/12Ah Bleigelakkumulator QTH: In einem Tal in OE7 (Tirol) ODX: OH4 auf 40m in 2 Car 4FSK@500Hz Höchster Datendurchsatz: DH2LC auf 30m mit 8 Car 16PSK (=max. 1300Bit/s) Version 1.0 05.04.13 28
RMS Express Version 1.0 05.04.13 29
Airmail Version 1.0 05.04.13 30
D-STAR mit D-RATS Benötigt: D-STAR Transceiver / Dongle /DVRPTR etc. PC Datenkabel Software: Version 1.0 05.04.13 31
D-RATS ermöglicht neben E-Mailversand via D- STAR/Packet Radio zudem: Dateitransfer D-APRS (nur D-STAR APRS) Tastatur-QSO QSTs (konfigurierbare Bulletins wie Wetter, *.txt, HTML,RSS etc.) Direkte Anbindung an KW PACTOR oder PR via Paclink Version 1.0 05.04.13 32
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Version 1.0 05.04.13 35
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Paclink Bridge für D-STAR / PR PACTOR / PR Version 1.0 05.04.13 38
MT63 PSK225 PCALE HF Packet Pactor 1 Pactor 2 Pactor 3 Bits/sek/Hz der BW (Nach ARQ overhead) Vergleich der Digimodes 1.5 0 WINMOR 500 Annahmen: 1) 70% ARQ Effizienz (typisch für Pactor) 2) Max. RAW Datenrate (gute Kanalbedingungen) 3) 200 Hz Sicherheitsabstand verwendet in Bandbreitenberechnung. (ermöglicht automatische Connects) Version 1.0 05.04.13 39
ARQ Throughput (bytes/min) Vergleich PACTOR 2 / WINMOR 500 WINMOR 500 Hz vs P1, P2 3500 3000 2500 WINMOR 3 Car QPSK FEC Pactor 1 (PTC II) Pactor 2 (PTC II) WINMOR 3 Car 16QAM FEC WINMOR 3 Car 4FSK FEC 2000 1500 1000 500 0 S/N (3 KHz Bw) Version 1.0 05.04.13 40
ARQ Throughput (bytes/min) Vergleich PACTOR 2,3 / WINMOR 2000 WINMOR 2000 Hz vs. Pactor 2,3 12000 10000 8000 WINMOR 15 Car QPSK FEC WINMOR 15 Car 4FSK FEC Pactor 2 Pactor 3 6000 4000 2000 0 S/N (3 KHz Bw) Version 1.0 05.04.13 41
WINMOR mit V4Chat Implementierung des WINMOR Protokolls in die Software V4Chat @200Hz für FEC und ARQ Textaussendungen (sehr robust, ideal für P2P) Simultanbetrieb WINMOR und PACTOR WL2K/P2P und V4Chat über EINE Soundkarte und EINEN Transceiver Sowohl automatischer E-Mailversand und Weiterleitung via Airmail (mit Integration von PR und D-STAR) als optimales Notfunksetup Version 1.0 05.04.13 42
WINMOR mit V4Chat Version 1.0 05.04.13 43
WinLink vom Mobiltelefon? WINMOR, Packet Radio und PACTOR I Integration auf ios, Android, Mac OS X: openmore-projekt Minimierung des Hardware-Aufwands Version 1.0 05.04.13 44
Hamnet und WinLink Verschiedene Gateway-Software (z.b. bei RMS Stationen mit WINMOR/PACTOR und Packet Radio/D-Star) sind über TCP/IP Telnet nach WRC-Standards verlinkt Integration in Hamnet Backbones bzw. als Brücke zu anderen Netzen/WinLink bzw. als Zugangsmöglichkeit über HF/UKW Version 1.0 05.04.13 45
Andere Digimodes? Weltweite Netz an Reversebeacon, z.b.: WSPRnet, pskreporter.info, JT65 RBN Viele Stationen sind gleichzeitig im RX-Betrieb Notruf via CW oder QRP-Digimode würde mit hoher Sicherheit von einer Station dekodiert Implementation von Alarmsystemen (Detektion von Worten wie QUF, welfare, Not, Emmergency, help, distress in RegExpression Filter Version 1.0 05.04.13 46
PSK31 27.07.2013 Jakob Strickler, DK3CW; 47
JT65 JT65-HF (auf KW mit 50mW (0,005 W) nach ZL und VK) oder EME bzw. Meteorscatter-Verbindungen 27.07.2013 Jakob Strickler, DK3CW; 48
Vielen Dank für die Aufmerksamkeit Version 1.0 05.04.13 49