| © Copyright 1999 - 2002 by BigBummi (Rolf Gehring) letzte Änderung um 18:23 am 01-05-01 |
Hier fasse ich alles zusammen, was ich am Funkruf im Amateurfunk interessant finde.
Zurück zur Wohnungstür, zur Hobby-Etage und zum Funk-Zimmer
Hier werde ich meine Gedanken und Erfahrungen zum Funkruf artikulieren. Ich halte ihn zwar nicht für das wichtigste, aber auch nicht für total überflüssig.
Wie ich das zur Zeit sehe, müssen für den Einzelgänger zwei Voraussetzungen geschaffen sein:
Ich würde gerne, bin aber so neu, dass ich auf beide Fragen nicht hier in Berlin noch keine Antworten gefunden habe.
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Es fließen ständig die neuesten Erkenntnisse ein. Sobald neue Erfahrungen beim Umbau weiterer Geräte vorliegen werden dies mit eingearbeitet.
Der Umbau eines Pagers, egal welchen Modells, beginnt mit dem Austausch des frequenzbestimmenden Quarzes. Dieser muss daraufhin auf korrekte Funktion und vor allem auf die richtige Frequenz überprüft und gegebenenfalls abgestimmt werden.
Die Antenne besteht bei Pagern bis in den 2-Meter Bereich meist aus einem bewickelten Ferritstab, oberhalb dieses Bandes meist aus einem Metallrahmen.
Gemeinsam ist beiden Gebilden, dass sie mittels eines Trimmkondensators auf Resonanz gebracht werden. Schon bei einem Frequenzwechsel von wenigen MHz sinkt die Empfindlichkeit des Pagers um 20 bis 30 dB. Ein Abgleich der Antenne ist daher in jedem Fall erforderlich.
Für den optimalen Abgleich des Quarzoszillators ist wegen des pulsenden Betriebs ein Spektrumanalysator von Vorteil. Alternativ kann auch mit einem passenden SSB-Empfänger bzw. Scanner auf Schwebungs-Null abgeglichen werden.
Beim Spektrumanalysator wird mittels einer kleinen Koppelschleife oder einer kleinen Antenne die Strahlung des Oszillators eingefangen und möglichst genau auf Sollfrequenz gebracht. Bei Superhet-Empfängern ist wegen möglicher Toleranzen der ZF-Filter oder der Mischeroszillatoren ein Feinabgleich auf optimales Empfangssignal empfehlenswert.
Die meisten QUIX-Pager arbeiten als Direktüberlagerer, das heißt der Oszillator schwingt auf der Empfangsfrequenz. Die Oszillatoren sind noch in 2-3 Metern Abstand gut zu empfangen, sehr deutlich ist dann auch der pulsierende Betrieb zu beobachten.
Die meisten anderen Typen verwenden Zwischenfrequenzen von 21,4 MHz oder 45 MHz, nur die älteren Modelle von NEC eine ZF von 455 kHz (!). Die Oszillatoren arbeiten jeweils um diesen Betrag oberhalb oder unterhalb der Empfangsfrequenz.
Die für unsere Zwecke geeigneten Pager arbeiten im Bereich 448 MHz (QUIX, TelMi) oder 466 MHz (CITYRUF, SCALL, SKYPER). Das ist im günstigsten Fall eine Differenz von mindestens 8 MHz zur Amateur-Funkruffrequenz.
Um den Abgleich etwas zu erleichtern kann mit einem kleinen Trick das Pulsieren des Empfängers verhindert werden. Dem Pager wird ein frequenzmoduliertes Signal mit der halben Frequenz der Übertragungsrate angeboten. Das entspricht bei einem 1200 Bit/s Pager genau 600 Hz. Das Gerät sieht die sogenannte Präambel und erwartet ein gültiges Synchronwort, es bleibt permanent auf Empfang. Nun kann der Abgleich wie bei jedem "normalen" Empfänger durchgeführt werden.
Ein optimaler Abgleich erfordert ein abschwächbares Signal und lässt sich am besten mit einem Messsender durchführen. Bei jedem Gerätetyp gibt es unterschiedliche Messpunkte. Auf den folgenden Seiten werden diese in Abhängigkeit des Pagers beschrieben.
Eine Besonderheit weisen die Geräte mit dem PCD-5002 auf. Durch Umprogrammierung läßt sich der Pager auf Dauerempfang stellen wodurch der Abgleich sehr viel einfacher wird. Schon mit einem unmoduliertem Handfunkgerät ist der komplette Abgleich durchführbar. Durch vergrößern der Entfernung wird das Signal solange abgeschwächt bis beim Abgleich kein Empfindlichkeitsgewinn mehr möglich ist. Durch kurze Unterbrechung der Stromversorgung gelangt der Pager wieder in den normalen Empfangsmodus.
Im Gegensatz zu den Superhet-Empfängern mit einer oder mehreren ZF-Stufen ist der Direktüberlagerungsempfänger wenig bekannt. Er besticht hauptsächlich durch die nicht vorhandenen, teuren ZF-Filter. Ebenso gibt es keine Probleme mit Spiegelfrequenzen. Diese Eigenschaften empfehlen förmlich seine Anwendung in Pagern, zumal er in der Empfindlichkeit den Superhetempfängern in nichts nachsteht. Obige Darstellung zeigt die prinzipielle Schaltung eines 70cm Pagers, wie sie ind den meisten QUIX-Geräten eingesetzt wird. Für weitere Erläuterungen sei hier auf die entsprechenden Datenblätter (z.B. UAA2082) verwiesen.
Die meisten Pager sind durch den Austausch des frequenzbestimmenden Quarzes und anschließenden Abgleich für Amateurfunkzwecke umrüstbar.
Wegen der Beschränkung der Übertragungsrate auf 1200 Bit/s sind alle Geräte des Dienstes QUIX davon ausgenommen. Nun verwenden aber gerade diese Geräte, bis auf die Modelle News2 und News3, einen Chipsatz der Firma Phillips.
Sowohl der Empfänger-Chip (UAA2080 oder UAA2082) als auch der POCSAG-Controller PCD-5002 sind ausführlich dokumentiert. Mit ein wenig Experimentiergeist ist es gelungen die wichtigen Register der Pager auszulesen und umzuprogrammieren.
Als wichtigste Funktionen seien hier die Pageradresse(n) und die Übertragungsrate genannt. Die relevanten Bausteine, neben dem Controller unter anderem auch ein EEPROM, sind über I2C-Bus ansprechbar. Mit einem kleinen Adapter und dem passenden Programm läßt sich jeder Pager mit einem PCD-5002 auf die gewünschten Werte umprogrammieren.
Die Schaltung läßt sich einfach auf einer Lochrasterplatine mit Standardbauteilen aufbauen und im Gehäuse des Parallelport-Steckers unterbringen. Im Musteraufbau wurde ein LM324N, zwei BC549 und zwei 1N4148 sowie vier 4,7 kOhm Widerstände verwendet. Für die Erzeugung der Referenzspannung wäre sicherlich nur eine Diode und ein Widerstand ausreichend. Die positive Versorgungsspannung wird an den Pins 123456789 abgegriffen.
Das Programm I2C.EXE wird aufgerufen und zunächst damit der Pager ausgelesen. Die relevanten Daten werden modifiziert und in den Pager zurückgeschrieben.
Das Programm liegt zur Zeit leider nur in einer Beta-Version vor. Sobald eine geeignete Oberfläche programmiert ist wird es allgemein verfügbar sein. Der Autor des Programms, DL3KHB, wäre für Unterstützung bei der Umsetzung dankbar.
Zur Programmierung der QUIX-Pager ist es erforderlich den I2C-Bus zu finden. Bei den Modellen NEWS1, NEWS4 und NEWS5 werden alle Konfigurationsdaten in einem EEPROM vom Typ 24Cxx gespeichert. Ist das EEPROM erst einmal identifiziert finden sich schnell die richtigen Anschlüße. An Pin 5 befindet sich SDA, an Pin 6 SCL.
Der QUIX-NEWS1 wurde teilweise im Layout überarbeitet. Das EEPROM befand sich bei einigen Geräten auf der Vorderseite links oben neben dem LCD. Bei anderen Geräten hingegen auf der rückwärtigen Seite unter der RX-Platine. Bei den bisherigen Umbauten sind 3 verschiedene Varianten aufgefallen.
Im NEWS4 ist es am einfachsten die Anschlüße des PCD5002 zu verfolgen und eine geeignete Abgriffstelle zu finden. Genaue Informationen lagen zum Zeitpunkt der Erstellung dieser Informationsschrift noch nicht vor. Sie werden bei der nächsten Aktualisierung ergänzt.
Der QUIX NEWS5, auch unter dem Produktnamen QUIX Bravo vertrieben, arbeitet mit einer Batteriespannung von nur 1,5 Volt. Deswegen ist die I2C-Adapterschaltung mit der geringen Referenzspannung von 0,7 Volt. Die Schaltung paßt aber auf alle anderen erwähnten Modelle.
Die Minimalausführung eines QUIX-Pagers ist der QUIX Voice, ein Nur-Ton Empfänger mit Display für zwei unterschiedliche Rufe. Immerhin besitzt er schon einen kleinen Motor mit gewollter Unwucht. Solch ein Motor sorgt für das wonnige Gefühl wenn der Pager in der Tasche zu vibrieren anfängt.
Der QUIX NEWS 1 bzw. NEWS 1NC ist der erste einer Reihe von Pagern mit einem Chipsatz der Firma Phillips. Sowohl für den Empfängerteil als auch für den Auswerter gibt es ausreichende Dokumentationen.
In der Praxis werden die individuellen Daten eines jeden Pagers über eine optische Schnittstelle programmiert. Es liegt jedoch im Interesse der Netzbetreiber, daß die Spezifikation dieser Schnittstelle nicht veröffentlicht wird.
Da alle QUIX-Pager auf eine Datenrate von 2400 Bit/s eingestellt sind ist eine Umprogrammierung auf die für die Amateur-Funkruffrequenz erforderlichen 1200 Bit/s unbedingt nötig. Zum Glück läßt sich der Auswerter über I2C-Bus direkt programmieren. Neben der Übertragungsrate lassen sich diverse andere Parameter umstellen.
Der NEWS 4 besticht durch sein großes Display und die Möglichkeit die empfangenen Nachrichten wie in einem Karteikasten zu durchblättern. Doch auch hier scheint es diverse Varianten der Speicherkapazität zu geben.
Beim TelMi gibt es zwei Produktbezeichnungen für das gleiche Grundmodell, den Motorola Memo Express. Aber Vorsicht ! Hier gibt es gleich 2 wichtige Einschränkungen, die zu beachten sind.
Nur der Memo Express ist verwendbar. Modelle mit der Bezeichnung WordLine FLX tragen auch den Produktnamen Fun bzw. Family. Sie sind unbrauchbar, da sie nicht nach dem POCSAG-Protokoll arbeiten !
Der Memo Express wird von QUIX als NEWS 2 vertrieben. Da er dann mit 2400 Bit/s arbeitet und nicht umprogrammiert werden kann ist er nicht brauchbar !
Das Basismodell ist ein Motorola Ultra Express. Der Umbau ist identisch mit dem des Memo Express bzw. TelMi Fun oder TelMi Family.
Der SCALL XTS basiert auf einem Gerät der Firma Multiton. Er verwendet einen recht aufwendigen Quarz mit einer sehr hohen Oszillatorfrequenz bei 131,6625 MHz in einem Slimline-Gehäuse. Dadurch ist der Preis für einen Quarz ein paar DM höher als bei allen anderen Geräten.
Ein großer Teil der Pager des CITYRUF-Dienstes stammt vom japanischen Hersteller NEC. So verschieden auch die einzelnen Modelle sind, eins ist ihnen allen gemeinsam, zur Selektion und Spiegelfrequenzunterdrückung verwenden sie einen Oberflächenwellenfilter oder auch SAW.
Ältere Geräte wie der AN5 (EK-3077) weisen nur eine ZF mit 455 kHz auf. Der SAW muß dabei den Empfang auf der Spiegelfrequenz im Abstand von nur 910 kHz ausreichend unterdrücken. Dies war wohl nicht so ganz problemlos, denn alle neueren Geräte arbeiten nun als Doppelsuper mit einer ersten ZF von 21,4 MHz.
Der große Vorteil dieses Konzeptes ist die drastische Reduzierung der Abgleichpunkt. Lediglich die Resonanz der Rahmenantenne sowie die Frequenz des Quarzes müssen mittels Trimmkondensator abgeglichen werden.
Für den Umbau auf die Amateur-Funkruffrequenz muß neben dem Quarz auf jeden Fall auch der SAW ausgetauscht werden. Doch nun ist die 439,9875 MHz nicht gerade eine Standardfrequenz. Nach einigen Recherchen konnte ein passender SAW gefunden werden dessen 3 dB Bandbreite von 440,012 bis 440,375 MHz spezifiziert ist. Bislang stand leider noch kein Muster zur Überprüfung der Tauglichkeit zur Verfügung.
Von den technischen Daten und der Verfügbarkei sowie des Preises der SAWs hängt es freilich ab, ob ein Umbau der NEC-Pager überhaupt in Frage kommt.
Auch der NEC21A weist ein großes Display auf. Speziell für den SKYPER-Dienst wurde die Firmware des Pagers verändert. SKYPER ist ein Info-Dienst der die übermittelten Nachrichten in Rubriken ablegt. Da ein Großteil der Nachrichten abonniert werden muß, werden diese Nachrichten verschlüßelt übermittelt.
Die Geräte können zusätzlich als CITYRUF oder SCALL Empfänger genutzt werden, diese Nachrichten kommen natürlich unverschlüßelt an.
Swatch-Uhrenpager gibt es für CITYRUF und SCALL in verschiedenen Ausstattungen. Vom Nur-Ton Empfänger bis hin zum Alphanumerik Empfänger reicht die Bandbreite. Deshalb sollte man genau hinschauen.
Ihnen allen gemeinsam ist jedoch ein weitestgehend gleiches Innenleben. Es kommt hier ebenfalls der PHILLIPS-Chipsatz zur Verwendung. Der Quarz ist identisch mit dem aus den QUIX Geräten. Für seinen Austausch ist leider etwas Fingerspitzengefühl und ein wenig Gewalt nötig. Die komplette Demontage des Gerätes ist mir nicht gelungen.
Das Innengehäuse muß, wie im obigen Bild zu sehen, aufgebrochen werden um an den Quarz zu kommen. Vorsicht mit dem darüberliegenden Draht, er ist Teil der Rahmenantenne.
Mit einem feinen Lötkolben werden die drei Beinchen des Quarzes entlötet und der neue Quarz eingesetzt. Die vier Trimmkondesatoren für den Abgleich sind gut sichtbar und zugänglich. Die Meßpunkte sind durch die längliche Aussparung etwa in der Mitte der inneren, schwarzen Abdeckung zugänglich.
Seit geraumer Zeit beschäftigt das Thema Funkruf die Gemüter. Bisherige Anwendungen beschränkten sich lediglich auf Insellösungen, d.h. ein eingeschränktes Gebiet.
Nun liegt aber der Vorteil des regulären Funkrufes in der fast uneingeschänkten Flächenversorgung. Dazu bedarf es einer geeigneten Infrastruktur und Koordinierung der verschiedenen Sender.
Zum Codieren und Decodieren eines Funkrufes gibt es diverse Softwarelösungen, wie POC32 [1], zur Bildung eines Netzes sind diese in keinem Fall geeignet.
Nicht zuletzt daher gab es für die Koordinierung eines Netzes es bislang kein umsetzbares Konzept. Mit der Genehmigungszuteilung für die ersten beiden Amateurfunkrufsender in DL, DB0XO (Bergheim) und DB0BON (Bonn), wurde der Grundstein für die Entwicklung eines Amateur-Funkrufnetzes gelegt. Anfangs noch mit einer einfachen Rechnerschaltung mit 80C31 bestückt übernahm ein kleines Linux-Script im Server bei DB0XO die verschiedenen Funktionen wie Bereitstellung der Benutzeroberfläche, Umsetzung der DX-Clustermeldungen, Kodierung ins POCSAG-Format sowie die Steuerung der beiden Sender.
Eine zeitliche Synchronisierung fand zunächst einmal nicht statt, erwies sich durch die sehr geringe Überlappung der Sendegebiete aber auch als (noch) nicht notwendig.
Seit der Inbetriebnahme der beiden Funkrufsender sind innerhalb kurzer Zeit über 30 kommerzielle Pager der verschiedsten Dienste und Fabrikate für den Amateurfunkruf umgebaut und werden von deren Besitzern begeistert genutzt.
Um nun ein näherungsweise flächendeckendes Netz auch im Amateurfunk aufzubauen müssen einige Schwächen des Simpel-Netzes behoben werden. Als die beiden wichtigsten Punkte seien zu nennen die zeitliche Synchronisierung sowie die Verlagerung von mehr Intelligenz in die Controller der einzelnen Sender. Letzlich soll die Funktion des Netzes nicht allein auf die Server gestützt werden, gleichwohl sie auch weiterhin ein wichtiger Bestandteil bleiben werden. Sie dienen dem Austausch von Nachrichten über größere Entfernungen sowie der Speicherung aller relevanten Daten des Netzes. Zudem kann beim Booten eines Knotenrechners auf die Datenbasis eines Servers zurückgegriffen um im Netz eine Selbstkonfiguration zu realisieren. Dazu ist es lediglich erforderlich den Standort jedes Senders durch den örtlichen QTH-Locator zu identifizieren. Die Software des RPC (Radio Paging Controller) berechnet bei der Initialisierung die Entfernung zu den Nachbarsendern und verhandelt mit ihnen die Vergabe der Sendezeiten.
Es sollte eine Controller-Karte entstehen, die möglichst an jedes PR-System anschließbar ist. Das Packet-Netz dient hier lediglich als Transportmedium zwischen dem Server und den Knotenrechnern.
Für den Anschluß an einen RMNC-Knoten wurde eine Pfostenleiste für den Modem-Disconnect (RMNC II) sowie ein High-Speed-Connector (RMNC II) vorgesehen. Für alle auf PC-Basis laufenden Knoten wie TheNetNode, X-Net oder auch PC-Flex wurde eine RS-232 Schnittstelle implementiert die natürlich auch für einen RMNC genutzt werden kann.
Die Karte paßt sowohl in einen 19" Baugruppenträger (RMNC), wobei lediglich die 5 Volt Versorgungsspannung und der Reset angeschlossen sind, als auch in ein Alu-Gehäuse wie es für TNCs Verwendung findet.
Im Sendezweig der Karte ist ein Besselfilter 6. Ordnung eingesetzt der den digitalen Datenstrom für den Sender aufbereitet. Die PTT-Schaltung weist einen Watchdog auf um bei eventuellen Fehlfunktionen den Sender zu schützen.
Optionial ist auch ein Empfangszweig vorgesehen. Die Karte läßt sich ohne direkte Anbindung über einen PR-Linkknoten als "Papagei" betreiben. Die Aussendung eines anderen Funkrufsenders wird mitgelesen, das fremde Rufzeichen aus dem Bakentext durch das eigene ersetzt und danach ausgestrahlt.
Der Bakentext ist in der Karte gespeichert , die Aussendung wird von der Karte selber kontrolliert. Vier individuelle Texte lassen sich im EEPROM speichern und über eine von vier Portleitungen auslösen, weitere Texte sind für ereignisgesteuerte Aussendungen vorgesehen.
Im EPROM ist das Boot-Programm gespeichert, das laufende Steuerprogramm wird in eine Hälfte des Flash-EPROM geschrieben. Die zweite Hälfte des Flash ist für Updates vorgesehen. Über das Paket Netz läßt sich eine neue Firmware auf die Karte laden. Nach Durchlaufen einer Funktionsprüfung wird die neue Firmware aktiviert.
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Ansprechpartner: Holger Thomsen [email protected]
Die Einführung des Funkrufverfahrens im Amateurfunk nimmt zunehmend konkrete Formen an. Während die kommerziellen Anbieter wegen mangelnder Kosteneffizienz über die Einstellung ihrer Dienste nachdenken, eröffnet sich für den Amateurfunk eine ganz neue Spielwiese. Bereits vor einigen Jahren hat Deti Fliegl, DG9MHZ, mit seinem POC32 [1] ein Programm zur Verfügung gestellt, welches den komfortablen Empfang von POCSAG-Funkrufen ermöglichte. Ebenso bestand damit die Möglichkeit, auch einzelne Funkrufe zu codieren und mit einem geeigneten Sender abzustrahlen. An der Uni Kaiserslautern besteht seit geraumer Zeit eine Einrichtung, an der (im bemannten Betrieb) einzelne Funkrufe zur Benachrichtigung der lizenzierten Studenten abgesetzt werden können. Dort wurden Erfahrungen mit dem Umbau von Motorola Pagern gemacht die von Thomas Koziel, DG3IX, im vergangenen Jahr an dieser Stelle sowie im ADACOM-Magazin [2] veröffentlicht wurden. Zwischenzeitlich liegen Erfahrungen zu vielen weiteren Modellen vor.
Als weitere Pionierarbeit kann die Diplomarbeit von Klaus Hennemann, DL3KHB, betrachtet werden. Klaus beschrieb darin eine Rechnerkarte, die über RS232 Schnittstelle mit Daten gefüttert wird. Sie konvertiert den Text in das POCSAG-Format, bereitet das Modulationssignal für den integrierten Sender auf und strahlt den Ruf ab.
Für einen Dauereinsatz war es jedoch sinnvoll, Rechner- und Senderteil zu trennen. Nach der Ausweisung einer eigenen Funkruffrequenz im 70cm Bandplan entstand mit DB0XO, Bergheim, und kurze Zeit später DB0BON, Bonn, das erste lizenzierte Amateurfunkrufsystem in Deutschland. Überlegungen für den weiteren Ausbau des Systems wiesen aber rasch auf einige Grenzen hin.
Wie machen es die kommerziellen Anbieter
Wenn wir einmal die Konzepte der etablierten Funkrufdienste betrachten, zeigt sich, wo im Amateurfunk die Schwierigkeiten einer flächendeckenden Vernetzung aufkommen werden. Die verschiedenen Dienste werden über Drahtleitungen oder über Satellit mit Daten versorgt und synchronisiert. Alle Sender einer Rufzone senden im Gleichwellenbetrieb mit Leistungen bis etwa 100 Watt. Daraus ergibt sich eine hohe Eindringtiefe mit großer Flächendeckung. Die benachbarten Rufzonen senden zeitlich versetzt, sodaß in möglichen Überlappungsgebieten Interferenzen vermieden und sogar zusätzliche Redundanz geschaffen werden kann. Solch ein technischer Aufwand an Infrastruktur und Sendertechnik ist mit Amateurfunkmitteln aber kaum zu leisten.
Ansätze
Die einfachste Variante besteht in einem einzelnen Sender, der ein bestimmtes Gebiet versorgt ohne mit anderen Sendern zu kollidieren. Kommt ein weiterer Sender hinzu, dessen Ausleuchtung kaum oder gar nicht mit dem des ersten Senders überlappt lassen sich beide völlig unabhängig voneinander betreiben.
Doch schon bei etwas mehr als nur geringer Überlappung der Gebiete ist es notwendig, die Sender in Inhalt und zeilichem Verhalten zu synchronisieren.
Bei DB0XO wird hierzu ein Server eingesetzt, der auch die Steuerung von DB0BON übernimmt. In der aktuellen Version steuern zwei unabhängige Skripte die jeweilige Aussendung an den beiden angeschlossenen Funkrufsender.
Natürlich kommt es regelmäßig zu Kollisionen, was aber in diesem Ausbaustadium noch nicht gravierend zu Buche schlägt.
Der geplante weitere Ausbau führt unweigerlich zu stärkeren Überlappung gleich mehrerer Sender, spätestens dann muß die zeitliche Synchronisation stark verbessert werden. Bei wenigen Sendern mit kurzen und zuverlässigen Linkstrecken reicht es aus, wenn der Server alle zeitlichen Abläufe alleine steuert.
Wackelige, langsame Linkverbindungen, hohes Datenaufkommen oder eine große Anzahl zu bedienender Funkrufsender machen zwingend eine präzisere Zeitsteuerung notwendig.
Verschiedene Ansätze stehen zur Diskussion.
Letztlich wird es unabdingbar sein, jedem Sender eine eigene, möglichst genaue Zeit zu verpassen und die Funkrufe mit einem Zeitstempel zu versehen. Eine eigene RTC scheint die Lösung zu sein, doch auch sie muß in regelmäßigen Abständen synchronisiert werden. Die genaueste Möglichkeit zur Zeitsynchronisation ist eine DCF-77 Uhr, jedoch läßt sie sich nicht überall sinnvoll installieren. Entweder gestatten es die Räumlichkeiten nicht oder die installierten Rechner erzeugen einen Störnebel der den Empfang unmöglich macht.
In Hinsicht auf weitere Veränderungen und gesteigerte Anforderungen wurde bereits eine neue Rechnerkarte entwickelt, die im Weiteren genauer beschrieben wird.
Der Server
Im weiteren Ausbau ist damit zu rechnen, daß ein Server alleine nicht mehr ausreichen wird. Es muß also auch für eine geeignete Kommunikation zwischen den Servern gesorgt werden. Das bedeutet im Einzelnen, daß alle Userprofile, das sind die Zuordnung der Pageradresse, Funktionsbit und Übertragungsgeschwindigkeit zu einem bestimmten Rufzeichen, sowie eventuell der Heimat-QTH-Locator, netzweit bekannt sind. Änderungen oder Neueinträge müssen zwischen den Servern aktualisiert werden. Es erscheint sinnvoll, daß Rufe auf ein, mehr oder weniger, begrenztes Gebiet beschränkt bleiben. Daher sollten Rufzonen, wie sie bei den kommerziellen Diensten üblich sind, eingeführt werden.
Der Defaultwert wird z.B. auf 50 km Radius um den Heimat-QTH-Locator festgelegt. Davon abweichende Rufzonen können mit einem Parameter nach dem Rufzeichen angegeben werden. Dabei kann der Parameter aus einem QTH-Locator, einem definierten Gebiet wie Distrikt, Bundesland oder ähnlichem bestehen.
Ein Ruf an DB6KH für das Rufgebiet Hessen sähe dann wie folgt aus:
p db6kh @f An dieser Stelle steht irgend ein Text ! (-:
Im Display des Pagers erscheint das Rufzeichen des Absenders <:> gefolgt vom eingegebenen Text. Da der Empfänger weiß, wer er ist muß dessen Rufzeichen nicht mit ausgestrahlt werden. Um aber die Übertragung transparent zu machen wird bei jeder Aussendung die Kennung des Funkrufsenders und eine Auflistung des oder der Empfänger der versandten Nachrichten beigefügt.
Um der Vielzahl der verwendbaren Pager Rechnung zu tragen, müssen dem Server alle charakteristischen Eigenschaften des Gerätes bekannt sein. Die Dienstanbieter verwenden die Funktionsbits auf unterschiedliche Weise, abweichend zur Übertragungsrate von maximal 1200 Baud die uns zugestanden wird, könnten auch Pager mit 512 Baud Übertragungsrate eingesetzt werden.
Die QUIX Pager arbeiten mit 2400 Baud, lassen sich in der Mehrzahl der Modelle jedoch relativ leicht auf 1200 Baud umprogrammieren.
Für den Empfang von Broadcast-Meldungen werden jedem Pager eine oder mehere Adressen oberhalb von 2000000 zugeteilt, die jedoch im gleichen Zeitschlitz liegen, wie die persönliche Adresse des Pagers. Dadurch wird im Gerät kein zusätzlicher Strom bei der Überprüfung der Rufadresse verwendet. Andererseits bedeutet es aber, daß eine Broadcastnachricht auf acht aufeinanderfolgenden Zeitschlitzen abgestrahlt werden muß, um alle Pager zu erreichen. Für verschiedene Broadcast-Kategorien sollten verschiedene Adressbereiche Verwendung finden.
Bei der zentralen Steuerung durch einzelne Server wird zu jedem Sender jeweils eine eigene, statische Verbindung aufgebaut. Durch mehr Intelligenz in den Knoten ließe sich die Linkbelastung deutlich reduzieren. Die Knotenrechner unterhalten sich gegenseitig, können sich die Nachrichten austauschen und die Koordinierung der Aussendungen aushandeln. Die Server bleiben aber weiterhin wichtiger Bestandteil des Netzes. Die Knotenrechner laden sich nach einem Reset die wichtigsten Daten vom Server herunter, Rufe in weit entfernte Zonen werden stets über die Server vermittelt.
Die POCSAG-Slave-Karte 2. Generation
Aufgrund der bisher gemachten Erfahrungen bei DB0XO-12, dem ersten Server des Funkrufsystems, entstand die 2. Generation einer POCSAG-Slavekarte. Der neue Slave ist dafür vorbereitet, einige Funktion selbstständig zu übernehmen. Die drei Schnittstellen erlauben den Anschluß an alle bekannten Digipeatersysteme. Neben einem RS232 Interface ist eine Pfostenleiste zum direkten Anschluß an eine RMNC-Karte sowie ein Highspeed-Modemstecker (DF9IC) vorhanden. Optional ist der Anschluß einer DCF-77 Uhr vorgesehen. Es stehen vier Eingänge für die Ausstrahlung von vorbereiteten Rufen zur Verfügung, eine Leitung ist bereits mit einem Taster zum Absetzen von Testrufen belegt.
Die Funkrufkarte besteht aus einem auf dem Phillips 80C552 oder 80C562 basierenden Microcontrollersystem. Das System verfügt über folgende Ausstattung:
- Mikrocontroller 80C552 oder 80C562
- 64 kByte RAM (2x 62256)
- 32 kByte ROM (1x 27256)
- 128 kByte Flash (29F010)
- 2 kByte EEPROM (24C16)
Die über AX.25 angelieferten Funkrufe werden vom Mikrocontroller nach dem POCSAG-Protokoll codiert und über einen Portpin unter Zuhilfenahme der Capture/Compare-Logik ausgegeben. Der so erzeugt Datenstrom wird mit einem Tiefpassfilter sechster Ordnung mit Bessel-Charakteristik gefiltert und an der Modembuchse bereitgestellt.
Es ist auch ein Empfangszweig vorgesehen, der es ermöglicht, die Funkrufkarte als Repeater zu betreiben. Somit ist nicht unbedingt eine Interlinkanbindung an einen Digipeater erforderlich. Auf der Karte wird ein benachbarter Funkrufsender als Master konfiguriert, dessen Rufzeichen durch das eigene ersetzt und der Funkruf wieder ausgestrahlt. Auf diese Weise ließen sich kleine Ketten aufbauen womit Funkrufe nacheinander von mehreren eigenständigen (Standalone-)Sendern abgestrahlt werden.
Firmwareupdates können bequem über das Packet-Radio-Netz erfolgen. Mit einem entsprechenden BIN-Protokoll kann die Firmware in einen der beiden 64 kByte-Blöcke des Flash geschrieben werden. Nach dem Upload macht die Funkrufkarte einen Reset und versucht die neue Firmware zu starten. Sollte die neue Firmware nicht funktionieren, wird das im EEPROM vermerkt und stattdessen wird wieder die alte Firmware aktiviert.
Zum Zeitpunkt des Entstehens dieses Artikels befand sich die Karte noch in der Entwicklung, sowohl Schaltbild als auch Platinen-Layout lagen leider noch nicht in einer repräsentativen Form vor.
Umbau und Einsatzmöglichkeiten
Anfängliche Überlegungen, eigene Empfänger zu entwickeln wurden relativ schnell wieder zu den Akten gelegt. Die meisten der auf dem Markt verfügbaren Pager lassen sich verhältnismäßig einfach auf die Amateur-Funruffrequenz umbauen. Preise unter 100,-DM, auf dem Gebrauchtmarkt teilweise erheblich darunter, lassen einen Selbstbau völlig unwirtschaftlich erscheinen. In der gesamten Palette der käuflichen Pager finden sich die unterschiedlichsten Konzepte wieder. Angefangen beim Direktüberlagerer (Phillips) über den Einfach-Superhet mit nur (!) 455 kHz ZF (NEC) bis hin zu Doppel-Superhet mit Dreifach-Helixfilter im Eingang bei Pagern (MOTOROLA).
Für den Amateurfunk sind Baudraten bis 1200 Bit/s zugelassen, es wird ausschließlich das POCSAG-Protokoll verwendet. Grundsätzlich sind alle Geräte, die vom Werk aus bereits auf 1200 Bit/s arbeiten, umbauwürdig. Bei den Pager mit Phillips Chipsatz (PCD-5002) ist eine Umprogrammierung (fast) aller Parameter über I2C-Bus durch einen kleinen Eingriff im Gerät möglich. Bei allen anderen Geräten ist dies bislang noch nicht gelungen. MOTOROLA schützt sich gar durch ein Passwort vor solchen Eingriffen.
Alle Geräte des Herstellers NEC besitzen zur Selektion einen Oberflächenwellenfilter im Frontend. Dadurch wird zwar in der Produktion der Abgleich einfacher, im Extremfall sind nur noch 2 Abgleichpunkte vorhanden, passende und auch bezahlbare Filter für 440 MHz konnten jedoch noch nicht aufgetrieben werden.
Abschließend sind die bisher erfolgreich umgebauten Pager mit den wichtigsten technischen Daten aufgelistet.
Modell Baudrate Quarzfrequenz Spezifikation Empfängertyp
QUIX Voice,
NEWS1, 4 und 5 2400 (programmierbar) 73,33125 MHz TQX 6853 Direktüberlagerer
Swatch Uhr 1200 73,33125 MHz TQX 6853 Direktüberlagerer
TelMi Fun, TelMi Family (Memo Express !) 1200 49,373438 MHz TQ730518-S Doppelsuperhet
SCALL XT (Ultra Express) 1200 49,373438 MHz TQ730518-S Doppelsuperhet
SCALL XTS 1200 131,6625 MHz TQ 3948 Doppelsuperhet
Beim Connect des Servers bei DB0XO-12 gelangt man in den Eingabemodus. Eine kurze Anleitung gibt Hinweise, wie Rufe abgesetzt werden können. Dazu müssen aber bereits die Pagerdaten mit dem zugehörigen Rufzeichen in der Datenbank eingetragen sein. Bislang übernimmt dies noch der Sysop (DL3KHB).
Sehr beliebt ist bereits die Broadcast-Aussendung der DX-Clustermeldungen. Seit dem Einschalten dieser Funktion ist die direkte Benutzung von DB0XO-9 deutlich rückläufig.
Ansatzweise ist auch schon die persönliche Benachrichtung bei eingehenden Mailbox-Nachrichten gelöst. Eine Implementierung wird sicher in einer neuen Server-Version durchgeführt.
Weitere Ideen? Es gibt noch viel zu entdecken.
[1] Deti Fliegl, DG9MHZ, POCASG Protokoll En-/Dekoder für Windows95 und Windows NT
[2] Thomas Koziel, DG3IX, Ein Pager konvertiert zum Amateurfunk, ADACOM-Magazin 12, S. 65-75
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Funkrufsystem beim Digipeater DB0BER (Auszug aus Gemeinsamer Rundspruch für die Distrikte Berlin und Brandenburg Nummer 9 vom 9. März 2000):Die Ortsverbände Berlin-Neukölln, D03 und Berlin-Tempelhof, D08 werden gemeinsam ein Funkruf-Projekt durchführen. Hierbei handelt es sich um ein System, bei dem Kurzmitteilungen, wie auch im kommerziellen Bereich, an Funkrufempfänger, Skyper, Scall usw., übermittelt werden können. Auch an das Abonnieren von DX-Clustermeldungen wird dabei gedacht. Die Anbindung dieses Funkrufsystems erfolgt über das Packet-Radio-Netz. Der Funkrufsender, Baugruppen und der benötigte Server werden bei dem Digipeater DB0BER in Berlin-Tempelhof installiert. Im nächsten Schritt werden bei weiteren Standorten Funkrufsender installiert, die voraussichtlich von DB0BER aus gesteuert werden, um so eine Flächendeckung im Großraum Berlin zu erreichen. Detaillierte Informationen über das Funkrufprojekt können in der Rubrik "FUNKRUF" der Packet-Radio-Mailboxen und in Fachzeitschriften nachgelesen werden. Ein genauer Realisierungstermin kann derzeit nicht genannt werden, da die Beantragung läuft und auch die technischen Erweiterungen erst durchgeführt werden müssen. Für weitere Fragen, vor allem die Beschaffung und auch Informationen zum Umbau der Funkrufempfänger, steht Hans Wolfram, DL7AIY, unter folgenden Kontakten zur Verfügung: Tel. : 030 / 66 90 90 04, e-mail: [email protected], Packet: dl7aiy @ db0blo
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