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
Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 3 Notfunkreferent F05 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
Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 4 Notfunkreferent F05 Vorhandene Systeme /Netzwerke
• WinLink 2000
• jPSKmail
• SCSmail
• RFSM 2400/8000
Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 5 Notfunkreferent F05 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
Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 6 Notfunkreferent F05 Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 7 Notfunkreferent F05 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
Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 8 Notfunkreferent F05 Bisheriges WinLink 2000 System
CMS
RMS (HF-Gateway)
Nutzer / Funkamateur
Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 9 Notfunkreferent F05 ROWN-Netzwerk (ohne Internet)
Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 10 Notfunkreferent F05 Hybrid ROWN-Netzwerk (mit Internet)
Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 11 Notfunkreferent F05 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
Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 12 Notfunkreferent F05 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
Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 13 Notfunkreferent F05
Neuigkeiten in RMS Express
• Auswahl der MPS:
• Routing-Informationen beim Empfänger
Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 14 Notfunkreferent F05
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
Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 15 Notfunkreferent F05 Beispiel ROWN (ohne Internet)
• KN6KB (Florida) VE1YZ (Canada)
• KC4TVO (North Carolina) K4XV (Hawaii)
• K1SGA (New Hampshire) K6CYC (California)
Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 16 Notfunkreferent F05 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) Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 17 Notfunkreferent F05
RMS Relay
Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 18 Notfunkreferent F05 RMS Relay Netzwerk Kontrolle
Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 19 Notfunkreferent F05 RMS Relay
Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 20 Notfunkreferent F05 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
Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 21 Notfunkreferent F05 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
Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 22 Notfunkreferent F05 WINMOR
Benötigt: •SSB-Transceiver _mit VOX oder CAT •PC mit Soundkarte •Soundkarten- _interface
Software: ODER
RMS Express Airmail BPQ32
Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 23 Notfunkreferent F05
• 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
Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 24 Notfunkreferent F05
WINMOR TNC (Beispiel 15 Car QPSK)
QPSK Konstellation (starkes fading) Verbindungsstatus Bytes Empfangen Frame Typ Jeder pixel = 1 symbol
“+” decode OK “M” Wiederherstellung nach Zsmfsg. (memory ARQ) 2KHz Wasserfall “m” kein decode, gute ID “-” kein decode, keine ID (hinzugefügt zur Zsmfsg.) (nicht hinzugefügt zur Zsmfsg)
Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 25 Notfunkreferent F05 • 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
Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 26 Notfunkreferent F05 • 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)
Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 27 Notfunkreferent F05
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)
Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 28 Notfunkreferent F05
RMS Express
Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 29 Notfunkreferent F05 Airmail
Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 30 Notfunkreferent F05 D-STAR mit D-RATS Benötigt: •D-STAR Transceiver / Dongle /DVRPTR etc. •PC •Datenkabel
Software:
Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 31 Notfunkreferent F05
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
Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 32 Notfunkreferent F05
Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 33 Notfunkreferent F05 Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 34 Notfunkreferent F05 Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 35 Notfunkreferent F05 Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 36 Notfunkreferent F05 Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 37 Notfunkreferent F05 Paclink Bridge für D-STAR / PR PACTOR / PR
Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 38 Notfunkreferent F05
Vergleich der Digimodes
1 Annahmen:
BW
1) 70% ARQ Effizienz (typisch für Pactor)
der 2) Max. RAW Datenrate (gute Kanalbedingungen) /Hz /Hz .5 WINMOR 500 3) 200 Hz Sicherheitsabstand
verwendet in Bandbreiten-
ARQ overhead) ARQ
sek berechnung.
(ermöglicht automatische
Nach
( Bits/
Connects)
0
3
MT63
PCALE
PSK225
Pactor 2 Pactor Pactor
Pactor 1 Pactor HF Packet HF
Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 39 Notfunkreferent F05 Vergleich PACTOR 2 / WINMOR 500
WINMOR 500 Hz vs P1, P2
3500 WINMOR 3 Car QPSK FEC Pactor 1 (PTC II) Pactor 2 (PTC II) 3000 WINMOR 3 Car 16QAM FEC WINMOR 3 Car 4FSK FEC 2500
2000
1500
1000
500 ARQ Throughput (bytes/min) Throughput ARQ
0 S/N (3 KHz Bw)
Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 40 Notfunkreferent F05 Vergleich PACTOR 2,3 / WINMOR 2000
WINMOR 2000 Hz vs. Pactor 2,3
12000 WINMOR 15 Car QPSK FEC WINMOR 15 Car 4FSK FEC 10000 Pactor 2 Pactor 3 8000
6000
(bytes/min) 4000 ARQ ThroughputARQ 2000
0 S/N (3 KHz Bw)
Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 41 Notfunkreferent F05 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
Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 42 Notfunkreferent F05 WINMOR mit V4Chat
Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 43 Notfunkreferent F05 WinLink vom Mobiltelefon?
• WINMOR, Packet Radio und PACTOR I Integration auf iOS, Android, Mac OS X: openMORE-Projekt • Minimierung des Hardware-Aufwands
Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 44 Notfunkreferent F05
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
Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 45 Notfunkreferent F05
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
Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 46 Notfunkreferent F05
PSK31
27.07.2013 Jakob Strickler, DK3CW; Notfunkreferent F05 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; Notfunkreferent F05 48 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit
Jakob P. Strickler, DK3CW Version 1.0 05.04.13 49 Notfunkreferent F05