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Packet Radio
Ein Rückblick und eine Vorschau
In diesem kleinem Beitrag zur Hacker-Bibel soll weniger über die technischen Aspekte dieses Datenfunks für Funkamateure berichtet werden, das geschah ja bereits in der Datenschleuder 516, sondern mehr darüber, was sich in Deutschland seit einem Jahr auf diesem Gebiete tut und in Zukunft noch tun wird.
Vor etwa vier Jahren versuchten unter anderem einige Funkamateure an der Hamburger Uni, Datenfunk mit etwas höheren Datenübertragungsraten als bisher auf die Beine zu stellen. Das Ziel, 9600 Baud in der Bandbreite eines normalen Sprechfunkkanals unterzubringen, war wohl doch etwas hochgeschraubt. Jedenfalls begann und endete fast jeder Versuch mit dem Abgleichen von annähernd 20 Potis, ohne daß nennenswerte Datenblöcke übertragen worden waren. Da einer der aktivsten Amateure kurz darauf nach Amerika ging, um die Carnegy Mellon University unsicher zu machen, schliefen die Versuche bald darauf ein. Vor rund zwei Jahren hörten wir dann, daß der Datenfunk, der uns vorschwebte, in Amerika unter der Bezeichnung Packet Radio bereits lief, wenn auch mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von 'nur' 1200 Baud. Dann verging ungefähr ein weiteres halbes Jahr, bis wir, durch Artikel in der Clubzeitschrift cqDL und andere Quellen, an die Adresse der Tucson Amateur Packet Radio (TAPR) Group herankamen und beschlossen, dort Bausätze für drei TNC's (Terminal Node Controler) zu bestellen. Diese Bausätze für (damals) etwa 800 DM kamen recht prompt und waren innerhalb von 2 Tagen aufgebaut.
Bei einem der drei Kits gab es Schwierigkeiten - an einem Punkt im Modemteil hatte sich ein Lötklecks breitgemacht. Dies war die einzige Schwierigkeit, die sich uns bei der Inbetriebnahme in den Weg stellte. Die ersten Versuche verliefen wirklich zufriedenstellend - von der technischen Seite jedenfalls. Was wir vorher jedoch nicht berücksichtigt hatten, war die Sturheit einiger anderer Funkamateure, die einfach nicht akzeptieren wollten, daß wir (auf der dafür im Bandplan ausgewiesenen Frequenz 144.675 MHz) unseren Betrieb abwickeln wollten. Sie versuchten, diese Frequenz, die sich bei ihnen für abendliche Klönrunden eingebürgert hatte, weiterhin für sich zu beanspruchen. Es gab noch einige Konflikte, bis diese Datenanruffrequenz für ihre ursprüngliche Bestimmung genutzt werden konnte. Dabei half die Technik. Die TNC's verfügen über eine sogenannte Bake (Beacon), die innerhalb einer variablen Zeit einen Text wie z.B. 'Dies ist ein Fehlerratentest von DF7H1' aussendet. Wenn man einen solchen Test über ein Wochenende durchführt und die Bakenmeldung im Abstand von 10 Sekunden über ein oder zwei Digipeater ausstrahlt, hilft das in der Regel bei der Argumentationsarbeit. Maschinen sind eben sturer als Menschen.
Irgendwann wurde auch die Idee geboren, an einem etwas höherem Standort in Hamburg einen Digipeater aufzubauen (für die, die nicht extra im Nachdruck der DS 5/6 nachsehen wollen: digitale Relaisfunkstelle für Packet Radio. Da wir nicht noch einmal 800 oder 900 DM für einen weiteren TNC auftreiben konnten, ließ sich ein Hamburger Funkamateur dazu breitschlagen, seinen TNC'vorläufig'zur Verfügung zu stellen. Ein anderer Amateur stiftete Funkgerät und Netzteil, ein Dritter die Antenne und ein Vierter eine stabile Antennenhalterung. An einem Samstagvormittag bauten wir 'DKOIK' auf, kurz bevor der Winter hereinbrach und die Arbeit auf dem 'Philosophenturm' der Hamburger Universität so ziemlich unmöglich machte. Schon während der anfänglichen Testphase stellte sich heraus, daß dieser Digi das Gebiet bis nach Süd-Niedersachsen versorgen konnte. Dabei wurde bei den Amateuren auf der Gegenseite nur ein durchschnittlicher Antennenaufwand getrieben, wir konnten vom CCC-Treffen in der Kneipe Verbindungen bis nach Braunschweig auf die Beine stellen.
Größte Schwierigkeit bei der Aktion in der Kneipe war es, den LCD-Bildschirm des tragbaren Rechners mittels Kerze zu beleuchten.
Während der Wintermonate lief recht wenig außer den täglichen Klönschnacks via Tastatur zwischen Hamburg und Niedersachsen sowie der Entwicklung eines Mailbox-Programms, das unter TURBO-Pascal speziell für Packet Radio (PR) geschrieben wurde. Diese Box läuft seit Februar in Hamburg auf einem Epson PX8 (tragbarer CP/M-Rechner mit 120K-CMOSRAM-Floppy). Mitte Februar trafen sich in Nienburg/Weser die Norddeutschen PacketRadio-Interessenten zu einem Informations-und Meinungsaustausch. Bei allen der anwesenden Amateure wurde der TAPR-TNC verwendet, wenn auch mit den abenteuerlichsten Terminals und Computern. Dieses Treffen, in dessen Mittelpunkt Diskussionen über die Vereinheitlichung von Betriebsparametern standen, diente zugleich auch als Vorbesprechung für eine bundesweite PR-Tagung, die Anfang März 1985 in Hanau stattfand. Es zeigte sich in Nienburg, daß die Norddeutschen PR-ler eigentlich alle die gleichen Vorstellungen und Ideen hatten; jedenfalls waren recht schnell Einigungen über Betriebsfrequenzen, Netzaufbau, Übertragungsnormen wie Modemtöne, Geschwindigkeiten, Antennenpolarisation sowie über das einzuschlagende Genehmigungsverfahren für Digi's getroffen.
Einen anderen großen Teil des Treffens nahm das persönliche Kennenlernen und der Erfahrungsaustausch ein. Beim bundesweiten Treffen in Hanau wurde ein starkes Nord-/SüdGefälle deutlich, jedenfalls was das Verhalten der Post gegenüber anging. Während im Norden unbeaufsichtigte PR-Mailboxen liefen, waren die Münchner etwas vorsichtiger und schalteten ihrer Aussage nach stets die Sender ab, bevor sie die Funkbude verließen. Dieser doch recht vorsichtige Umgang mit der Post zeigte sich besonders deutlich, als das Genehmigungsverfahren für Digipeater diskutiert wurde. Während die Norddeutschen die Meinung vertraten, Digipeater seien keine Relaisfunkstellen und bedürften daher auch keiner besonderen Genehmigung, hatten die Bayern bereits entsprechende Anträge losgelassen. Aus dem Kölner Raum wurde sogar von UHF-FM-Relais' berichtet, die ausschließlich für PR benutzt wurden.
Nach einiger Diskussion konnten jedoch alle germanischen Stämme vereint werden - man einigte sich auf die Datenanruffrequenz 144.675 MHz als Netz-Frequenz und auf 432.650 MHz als Inter-Digipeater-Link mit höherer Datenrate. Auch bei den anderen Punkten konnte man sich recht bald einigen. Seither gelten die genannten Frequenzen als verbindlich, ebenso wie horizontale Antennenpolarisation, die Verwendung des AX.25-Protokolls mit einer Paketlänge von 128 Zeichen, Schrittgeschwindigkeit 1200 Baud und den Bell 202-Tönen. Ansatzweise wurde auch schon über die Vernetzung der BRD mit Digipeatern gesprochen, wobei die Frage nach geeigneten (= hohen) Standorten wieder einmal im Mittelpunkt stand. Weiterhin wurde über die Neuentwicklung von TNC's diskutiert, da sich PR solange nicht ausbreiten wird, wie ein TNC um die 1000 DM kosten wird. Es tauchten Gerüchte auf, denenzufolge im Münchner und im Kölner Raum Software-Lösungen für Apple und C64 herumschwirren sollten. Alles in allem war das Hanauer Treffen zwar für eine bundesdeutsche Norrnung wichtig, wenn auch technisch weniger anspruchsvolle Gespräche als in Nienburg geführt worden waren.
Seit 23. März 1985 kann der Hamburger Digipeater auch (vorübergehend) ein angemessenes Rufzeichen benutzenDLOCCC. Obwohl fast alle dem Antrag auf dieses Rufzeichen keine Chance gegeben hatten, wurde die Lizenzurkunde für die Klubstation des 'Computer Communication Club' ausgestellt (Verwechslungen mit ähnlichklingenden Vereinigungen wären rein zufällig). Solange noch keine Lizenz für ein , anständiges DBO-Rufzeichen' vorliegt, wird der Hamburger Digi unter DLOCCC/p betrieben.
Ebenfalls im März hatten die Bayern ihren großen Auftritt: am 30. 3. 85 fand in der Münchner Fachhochschule eine PR-Fachtagung statt, zu der auch die Vertreter des FTZ eingeladen
waren, die für die kommende Änderung der Durchführungsverordnung zum Amateurfunkgesetz (kurz: DV-AFuG) zuständig sind. Auf dieser Tagung, in deren Mittelpunkt die öffentliche PR-Vorführung stand, wurde den FTZ-Vertretern einerseits aufgezeigt, was mit PR möglich und machbar ist, andererseits wurden ihnen (entgegen der sonst geübten vorsichtigen Haltung) klipp und klar die Gedanken zum Thema Vernetzung mittels Digipeatern vorgetragen. Die Postler zeigten sich von den Plänen ziemlich angetan, so daß unseren bayrischen Kollegen hier nochmals für den Vortrag und die konsequente Vertretung der PRIer-Interessen gedankt sei. Anfang Juni '85 trat eine neue DV-AFuG in Kraft, in die allerdings noch keine Ergebnisse der Münchner Tagung eingeflossen waren; dafür wäre die Zeit auch zu knapp gewesen. In dieser DV wurde die Einhaltung des Bandplanes der IARU Region 1 (Internationale Amateurfunkvereinigung) als verbindlich aufgenommen, so daß die Datenanruffrequenzen als schutzbedürftige Frequenzen gelten, auf denen kein anderer Amateurfunkbetrieb als der im Bandplan ausgewiesene stattzufinden hat.
Im Moment (Mitte Juni) warten wir auf die Inbetriebnahme der Digipeater DB 0 WID (Deister, 30 km SW von Hannover) und DB 0 WS (Steinberg bei Goslar), die eigentlich bereits stattgefunden haben sollte. Damit wären dann die Bundesländer Schleswig-Holstein, Hamburg, Niedersachsen, Nordrhein-Westfalen und evtl. auch Hessen 'amateurmäßig' miteinander verbunden. Es handelt sich allerdings nicht um so zuverlässige Strecken wie z.B. Datex, da sie über sogenannte TropoScatter-Verbindungen laufen. Von den Tropo-ScatterVerbindungen kämen wir erst dann ab, wenn zwischen den Digipeatern Sichtverbindung bestände, wenn also die Digi's auf erhöhten Standorten wären, die voneinander nur etwa 80 bis 100 km entfernt wären. Was die Zukunft für Packet Radio bringen wird, steht teilweise noch in den Sternen. Sicherlich wird das Netz in der Bundesrepublik besser ausgebaut werden; anzustreben wären Netze, wie sie in den Staaten in der Form von Westnet und Eastnet existieren. Westnet umfaßt die Städte Sacramento, San Francisco, San Jose, Fresno, Santa Barbara, Los Angeles und San Diego - also 2/3 von Kalifornien. Eastnet umfaßt mehr als 50 (!) Digipeater und erlaubt Verbindungen von Ottawa/Kanada bis Miami/Florida, wobei zwischen zwei Digi's oftmals zwei und mehr mögliche Wege offenstehen. Bei derartig ausgedehnten Netzen muß aller Ballast (Rufzeichennennung in Telegrafie, Baken-Texte usw) unterbleiben, da die Digi's mit dem reinen Datenaustausch schon genug zu tun haben und die zur Verfügung stehenden Frequenzen sonst überlastet wären. In diesem Zusammenhang sind Protokolländerungen nötig. Nach dem ISOZwiebelmodell existieren sieben Schichten (sog. Layer).
Level 1 (unterste Schicht, Physical Layer) legt Spannungspegel, Hand-shake-Verfahren, Baudraten, Modemnormen und Ubertragungswege fest. Level 2 (Link Layer) legt den Aufbau und die Arten von Paketen sowie den Ablauf der Verbindung fest.
Level 3 (Network Layer) legt den Aufbau von Local Area Networks (LAN) sowie den Digipeater-Betrieb fest.
Level 4 (Transport Layer) regelt die Verbindung von LANs, die Reihenfolge der Packets im Datenstrom
Level 5&6- Übertragungsfehler bei Upload in die Mailbox - fehlt.
Level 7 (Application Layer) regelt die Zusammenarbeit mit Anwenderprogrammen etc.
Bisher bietet die Software im ('alten') TAPR-TNC nicht nur Level 1 und 2 an, sondern auch Bestandteile des Level 3 (Digipeating). Im Moment laufen Versuche, ein geeignetes Verfahren für Level 3 zu finden und zu implementieren. Vorstellbar wäre es beispielsweise, daß man sich beim Knoten seines LANs 'anmeldet' und abfragt, wer sich noch alles angemeldet hat. Ebenfalls wäre es möglich, sich zum nächsten (übernächsten usw.) Knoten durchzuwählen und dort abzufragen, wer 'dran' ist und mit einem von denen eine Verbindung aufzubauen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß die Knoten untereinander Leitweg-Informationen austauschen, man also nur z.B. CONNECT DJ3T0 AT M (wie München) oder CONNECT DL1 HK AT HH (wie Hamburg) einzugeben braucht, um eine Verbindung aufzubauen. Aufgabe der Knoten wäre es dann, mittels Routing festzustellen, wie das jeweilige Packet zu befördern ist (wobei aufeinanderfolgende Packets nicht unbedingt über gleiche Wege zu gehen brauchen).
Vorstehende Forderungen an Level 3 scheint derzeit das TCP/IP-Protokoll am besten zu erfüllen, das mehr als zehn Jahre lang im Arpanet/Milnet/Internet gelaufen und somit auch hinreichend getestet ist. TCP/IP ist auf vielen Rechnern, von VAXen bis zum IBM PC, irnplementiert worden; außerdem ist es gut dokumentiert. Wie eingangs schon erwähnt, wird Packet Radio erst dann größere Verbreitung finden, wenn die Preise für TNCs fallen werden. Deshalb wird an mehreren Projekten zur Neuentwicklung eines TNCs gearbeitet - nicht zuletzt auch bei der TAPR-Gruppe, die im Mai den TNC 2 vorstellte, eine Z80 Lösung, bei der eine SIO mit Zusatzlogik als HDLC-Baustein verwendet wird. Software für eine derartige Lösung ist in C als Freeware bei DG3LP verfügbar. Ein anderes Konzept basiert auf dem SCC-Baustein (serial communication controler), da die Preise für diesen 40-Beiner schnell und stark gesunken sind. Dieser Baustein braucht als äußere Beschaltung (neben einer minimalen Anpassung an den Z80-Bus) nur noch einen Quarz und kann dann mittels internem Baudrate-Generator und digitaler PLL auf dem einen Kanal mit einem Terminal kommunizieren und auf dem anderen Kanal den synchronen PR-Verkehr bearbeiten. Da die Preise für den Z8530 SCC um die 30 DM liegen, ist ein Preis von 200 DM für einen kompletten TNC wohl realistisch. Derzeit laufen in vielen Städten diese Neuentwicklungen parallel und leider ohne genügende Kommunikation/Absprache. Wir hoffen, auch durch diesen Artikel dem abzuhelfen.
Teilweise hört man auch von reinen Software-Lösungen für beliebte Rechner wie Apple, C64 usw. Außerdem dürfte den Hardware-Bastlern unter den PR-lern mit der Entwicklung von OPSK und Spread Spectrum ein weiteres Betätigungsfeld offenstehen- Außerdem wird sich in Zukunft noch etwas auf dem Sektor Kurzwellen-PR tun. Im Moment sind die Münchner Kollegen (BAPR = Bavarian Amateur Packet Radio) sehr auf Kurzwelle aktiv. Je nach Zielgebiet werden die Frequenzen 3.603 MHz mit 200 Hz Hub, 300 Baud; 7.043 MHz 200 Hz Hub, 300 Bd; 14.103 MHz 200 Hz Hub 300 Bd (hauptsächlich USA-Verkehr) und 21.116 MHz mit 100OHz Hub, 600 Baud (Afrika) sowie 28.??? MHz benutzt.
Vielleicht ergibt es sich ja eines Tages, daß ständige CrossbandDigipeater für UKW/KW-Verkehr zur Verfügung stehen, um die bestehenden Netze in den USA in Griffweite zu haben. Falls das scheitern sollte, steht immer noch die Möglichkeit offen, den Interkontinental-Betrieb über den sogenannten PACSAT abzuwickeln. Der PACSAT soll im Grunde nichts anderes als eine fliegende Mailbox werden, die Packets über Deutschland entgegennimmt, kurz über den Großen Teich fliegt und dort ablädt.
Mit der Rückantwort muß man dann allerdings - je nach Umlauflaufzeit des Satelliten - mehr oder weniger warten. Der Start von PACSATwar ursprünglich für 1986 geplant, es wird wahrscheinlich aber noch etwas länger dauern, bis die Funkamateure genügend Geld zur Finanzierung eingesammelt haben.
Vielleicht wird es ja auch eines Tages, als Gegenstück zum amerikanischen Usenet-Gateway für PR-ler, einen Gateway zu Datex-P geben. Weitere Betätigungsfelder für PR-ler stellt die Verknüpfung von Packet Radio mit Sonderbetriebsarten des Amateurfunks dar. Einem TNC ist es egal, ob er 'geschriebenes Wort' oder andere Daten, wie z.B. ein Fernsehstandbild oder Faksimile-Bilder übertragen soll. Ebenso werden Versuche vorangetrieben, mit PR so genante Meteor-Scatter-Verbindungen herzustellen. Dabei wird die jonisierte Luft, die sich im Schweif eines Meteoriten bildet, als Reflektor benutzt. Da diese 'bursts' und 'pings' nur sehr kurz sind, kann man PR besonders gut zur Informationsübermittlung einsetzen (statt, wie früher, Telegrafie mit Tempo 500).
Überhaupt läßt sich mit PR einiges elegant lösen, wofür sonst aufwendige Übertragungs-Schaltungen notwendig gewesen wären, z.B. automatische Peilanlagen, bei denen sich drei oder mehr Peilstationen durch Paketaustausch auf ein Fehlerdreieck und den Standort des Senders einigen - oder die Auswertung von abgesetzten meteorologischen Meßstationen, über die man z.B. Aufschluß über Windrichtung und -geschwindigkeit auf Bergen bekommen kann. Informationen über PR gibt es in Deutschland und seinen Rechnern nur recht spärlich (immerhin gibt es in der IMCA-Box ein Brett Packet Radio!), der Löwenanteil kommt, wie sollte es auch anders sein, aus amerikanischen drahtgebundenen Netzen über einige verschlungene Wege nach Deutschland. Dabei fällt zwar immer ziemlich viel Müll an (wen interessieren schon Veranstaltungshinweise auf PR/Computerfeste an der US Ostküste), aber der Rest reicht auch schon, leider fehlt nur den meisten Amateuren die Zeit, das Material auszuwerten und zu sichten. Über Thomas, DL2MDE, kann man an die 'BAPR-Info' herankommen; einige Informationen stehen auch von Zeit zu Zeit in der cq/DL, ansonsten kann man sich an das Referat Bild und Schrift des DARC wenden. Wer mit der Amateurfunkgruppe des CCC Kontakt aufnehmen möchte, kann sich an die Leitstelle 777 wenden (Schwarzmarkt, Bundesstraße 9, 2 Hamburg 13).
DF7H1
[HaBi 1]
Packet Radio