DM0DOS NPR-Digipeater

NPR steht für „New Packet Radio“ und ist ein digitales Modulationsverfahren, welches IP-Verbindungen im 70cm-Band ermöglicht.

Auf dieser Seite findet man weiter unten eine ausführliche Beschreibung rund um NPR und wie man darin qrv wird.

Technische Daten

Allgemeines:
Rufzeichen: DM0DOS
Standort: Dörenberg (ca. 12 km südlich von Osnabrück)
Locator: JO42AE
Antennenhöhe: ca. 10 m über Grund / 340 m über nn.
Verantwortlich: Hans-Jürgen Pohlmann, DJ2QW
Betriebsparameter:
Ausgabefrequenz: 439,700 MHz
Eingabefrequenz: 434,900 MHz
Ablage: -4,8 MHz
Betriebsart: 4GFSK (NPR-Modus 21)
Ausgangsleistung: 15 Watt ERP

Beschreibung

Allgemeines

NPR steht für „New Packet Radio” und beschreibt einen neuen Standard zur Übertragung von TCP/IP-Datenpaketen auf 70 cm. Hierbei kann eine Bruttodatenrate von max. 1 Mbps erreicht werden, wobei in DL jeweils nur ein 200 KHz breiter Kanal im Ober- und Unterband genutzt wird.

Guillaume, F4HDK, hat auf Basis eines STM32-Controllers sowie eines SI4463-Radiomoduls das NPR-Modem entwickelt, welches sowohl als Bausatz als auch fertig montiert bezogen werden kann. Das Modem stellt verschiedene GFSK-Modulationsverfahren zur Verfügung, eine Vorwärtsfehlerkorrektur ist ebenfalls implementiert. Die maximale Ausgangsleistung des NPR-Modems auf Client-Seite beträgt 500 mW. Zu beachten ist hierbei, dass durch die hohe Bandbreite die mit Analog-FM vergleichbare Leistung entsprechend niedriger ist, so dass die rund 15-fache Leistung gegenüber Analog-FM erforderlich sein kann.

Die Ausgangsleistung des NPR-Modems kann durch eine TDMA-fähige Endstufe erhöht werden, wie sie auch für DMR-Handfunkgeräte angeboten wird. FM-Endstufen können nicht genutzt werden, da sie in der Regel im C-Betrieb, also nicht linear, gefahren werden; ein (breitbandiges) Digitalsignal benötigt aber eine verzerrungsfreie lineare Verstärkung. Außerdem wird eine extrem schnelle Sende-Empfangsumschaltung bei NPR benötigt, so dass nur elektronische Umschaltungen verwendet werden können. Relaisumschaltungen sind ungeeignet. Darüber hinaus sollte aufgrund des unsauberen Signals des NPR-Modems ein Tiefpass eingesetzt werden, sofern dies nicht Bestandteil der verwendeten PA ist.

Um die Frequenz zwischen verschiedenen Clients aufzuteilen, wird “Managed TDMA” verwendet. Dieses funktioniert ähnlich wie DAMA bei Packet-Radio. Auf diese Weise sind bis zu sieben aktive Clients möglich, inaktive Clients erhalten einen weniger häufigen Timeslot. Ein aktiver Client wird 5-10 Mal pro Sekunde vom Relais aufgerufen. Bei Benutzung einer PA muss diese daher die bereits angesprochene schnelle Sende-Empfangsumschaltung besitzen.

NPR bei DM0DOS

Mit dem NPR-Digipeater bei DM0DOS bieten wir den Funkamateuren im Großraum Osnabrück einen experimentellen Zugang zum HAMNET. Hierbei leisten wir erneut Pionierarbeit in Deutschland und sind – gemeinsam mit DB0HFT in Bremen – der erste Einstieg im Distrikt Nordsee.

Bei DM0DOS wird das Modulationsverfahren 4GFSK mit 200 kHz Bandbreite (NPR-Mode 21) verwendet, was eine nutzbare Datenrate von bis zu 130 KB/S ermöglicht. Da es für NPR deutschlandweit nur ein Frequenzpaar gibt, besteht die Zuteilung auf „Non-Interference-Basis“. Benutzer sind deshalb dringend aufgerufen, eine Richtantenne einzusetzen oder mindestens Sorge dafür zu tragen, dass die eigene Aussendung nur bei einem Digi (in diesem Fall DM0DOS) zu empfangen ist und Nutzer anderer Digis durch die eigene Aussendung auf keinen Fall beeinträchtigt werden können. Eine Richtantenne hat außerdem den Vorteil, dass Mehrwegausbreitungen reduziert werden.

Komponenten für NPR

Hier noch einmal die benötigten Komponenten zusammengefasst:

  • NPR-Modem ab ca. 100€ (als Bausatz oder als Fertiggerät) in Version 05 (ältere Versionen des Modems müssen mit einem SPI-RAM-Modul aufgerüstet werden)
  • 70-cm-Richtantenne je nach Entfernung und eigenen Platzverhältnissen
  • ggf. TDMA-fähige Endstufe wie z.B. Retevis RT91, BTECH AMP-U25D (Baofeng) oder VR-P25D (auch unter div. Namen wie Radiodity geführt)
  • 70-cm-Tiefpass zur Unterdrückung der Oberwellen des Radiomoduls (sofern nicht Bestandteil der Endstufe)

Mitglieder der Interessengemeinschaft Amateurfunk Osnabrück können bei Interesse ein NPR-Modem zu Testzwecken erhalten.

Erster Start und Hinweise zur Einrichtung

Eine sehr schöne Anleitung zur Einrichtung des NPR-Modems haben die Funkfreunde von DB0HFT erstellt, so dass wir an dieser Stelle darauf verweisen möchten. Für Rückfragen stehen wir natürlich ebenfalls zur Verfügung.

Parameter für den Benutzereinstieg

Wer über den NPR-Digipeater arbeiten möchte, muss sein Client-Modem wie folgt konfigurieren:

  • callsign: [eigenes Rufzeichen]
  • is_master: no
  • frequency: 439.700MHz
  • freq_shift: -4.800MHz
  • RF_power: [nach Bedarf, z.B. 127]
  • modulation: 21
  • radio_netw_ID: 0
  • radio_on_at_start: yes
  • telnet active: yes
  • telnet routed: yes
  • modem_IP: 44.149.62.35
  • netmask: 255.255.255.224
  • IP_begin: 44.149.62.37
  • client_req_size: 1 (für 1 Modem)
  • DHCP_active: yes
  • def_route_active: yes
  • def_route_val: 44.149.62.33
  • DNS_active: yes
  • DNS_value: 44.149.62.33

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