Quelltext der Seite HAMNET-70

=HAMNET-70=

==NPR-70 New Packet Radio==
'''Zugangsdaten NRP-70 Knoten OE1XDS Wien/AKH:'''

Eingestellte Parameter sind:

* Frequenz: 434,500 MHz
* Network-ID : 11
* Modulation : 20 (zum Teil wird auch mit 22 getestet)
* NPR-70-Gateway 44.143.3.61
* DHCP 44.143.3.61 -44.143.3.58


'''Zugangsdaten NRP-70 Knoten OE3XWJ Jauerling:'''

Eingestellte Parameter sind:

* Frequenz: 434,500 MHz
* Network-ID : 10
* Modulation : 22 (zum Teil wird auch mit 20 getestet)
* NPR-70-Gateway 44.143.72.34
* DHCP 44.143.72.35 -44.143.72.42

'''Zugangsdaten NRP-70 Knoten OE3XPA Kaiserkogel:'''

Eingestellte Parameter sind:

* Frequenz: 434,500 MHz
* Network-ID : 11
* Modulation : 22 (zum Teil wird auch mit 20 getestet)
* NPR-70-Gateway 44.143.56.130
* DHCP 44.143.56.131 -44.143.56.139


'''''Breitband-Daten-Übertragung im 70 cm Band'''''

'''''von Kurt OE1KBC Referent für digitale Datenübertragung'''''

NPR-70 ist ein Breitbanddatenmodem zur Daten-Übertragungen im 70cm Band. Mit diesem Modem ist der Zugang zu HAMNET auf der "Last-Mile" einfach zu realisieren. Eine vorhandene Antennentechnik im 70cm Band kann benutzt werden und der standmobile und portable Betrieb wird dadurch für einen HAMNET-User möglich. Endstufen für die verwendeten Modulationsarten sind leicht und kostengünstig erhältlich.
[[Datei:NPR-70-Vorderseite.jpg|links|mini|NPR-70 Vorderseite]]
NPR-70 benötigt keinen PC mit Software zum Betrieb. Das NPR-70 Modem wird an einen PC oder Laptop mit einem ETH-Kabel angeschlossen. Das Modem kann auch in eine bestehende Router-Struktur eingebunden werden.

Ein NPR-70 welches als Access-Point (AP) eingesetzt wird übernimmt keinerlei Routing sondern stellt eine Brücke zwischen einem AP-Gateway und der via HF angebundenen Clients her. Das Modem ist für den „Point-to-Multipoint“ Betrieb optimiert kann aber ebenfalls Point-to-Point eingesetzt werden. Ein NPR-70 Modem kann mittels der Konfigurationsparameter sowohl als AP als auch als Client-Modem betrieben werden. Die IP für den Client wird vom NPR-70-AP vergeben. Im Protokoll sind 8 Zeitschlitze vorgesehen damit können bis zu 7 Clients an einem AP betrieben werden. Jedem Client wird nach dem Verbinden mit dem AP ein Zeitschlitz fix zugeordnet. Aus dieser Zeitschlitztechnik (Managed-TDMA) ergibt sich dass die gesamte Transferzeit auf die einzelnen Zeitschlitze der Clients aufgeteilt werden. Die Länge der Zeitschlitze variiert je nach Modulations-Geschwindigkeit zwischen 80 und 200ms. Hinweis: Durchsatz je Client sinkt.
[[Datei:NPR-70-Rückseite.jpg|links|mini|NPR-70 Rückseite]]
Das Protokoll wurde an die Notwendigkeiten im Amateurfunk angepasst. So werden die Rufzeichen wiederholt übertragen und ein NPR-70-AP reduziert die Aussendung auf ein Minimum wenn kein Client verbunden ist.

Das Projekt NPR-70 ist als ein Open-Source-Projekt sowohl für das Platinen-Layout als auch für die Firmware-Source aufgebaut.

Ein NPR-70 Modem, mit 500mW ist um ca. 90 EUR zu erwerben. Eine passende 20W Endstufe, mit schnellem RX/TX Umschalter, ist bereits ab 120 EUR zu erwerben. Je nach Entfernung zum nächsten NPR-70 Knoten kann eine Mehrelement 70cm YAGI (ab 100 EUR) notwendig sein.

Der Name „New Packet Radio” ist leider etwas verwirrend was die Art der Modulation und der Datenübertragung anbelangt. NPR-70 verwendet kein „AX-25 Protokoll“ sondern ein Protokoll welches von Guillaume F4HDK für dieses Modem entwickelt und umgesetzt wurde.

=====Vergleich von NPR-70 mit anderen Datenübertragungsmethoden=====
{| class="wikitable"
|+
!'''Modulation'''
!'''Datenrate (brutto)'''
!'''Frequenzbereiche'''
!'''Bandbreite'''
|-
|PACKET RADIO
|typisch 9.6 kbps
|2m und 70cm
|< 20 kHz
|-
|NPR-70
|70 bis 500 kbps
|70cm
|50kHz - 1MHz
|-
|HAMNET
|typisch 10-20 Mbps
|2.4GHz, 5.7GHz
|5MHz - 20MHz
|}<br />
=====Technische Eigenschaften=====

[[Datei:NPR-70-Innenansicht.jpg|links|rahmenlos]]

*Transceiver
**RX/TX Hardware:Low-Current HF-Chip RF4463F30 von Silicon Labs
***Leistung max. 27 dBm / 500 mW
***Empfindlichkeit -126 dBm
***Modulation 2FSK, 4FSK
**Frequenzbereich: 430-440MHz
**Simplex- und Duplexmode ist konfigurierbar.
*Microcontroller
**MBED Nucleo STM32 L432KC
**Ethernet-Controller
*SPI Module – ETH-WIZNET W5500
*Spannungsregelung
**Step-Down Konverter ITEAD LM2596


Das Protokoll sieht mehrere Datengeschwindigkeiten vor. Es ist jedoch nicht möglich an einem NPR-70-AP verschiedene Durchsatzraten zu verwenden und die Clients können nur die vom AP angebotene Geschwindigkeit verwenden.

=====Datengeschwindigkeiten=====
{| class="wikitable"
!2GFSK
!Modulation
!
!11
!12
!13
!14
!
|-
|
|Datenrate
|
|100
|180
|200
|500
|kbps
|-
|
|verwendbar
|
|71
|120
|190
|30
|kbps
|-
|
|
|
|
|
|
|
|
|-
|4GFSK
|Modulation
|20
|21
|22
|23
|24
|
|-
|
|Datenrate
|100
|200
|360
|600
|1000
|kbps
|-
|
|verwendbar
|68
|130
|220
|330
|470
|kbps
|}	

=====Praxis-Test Jauerling=====
Ein erster Praxis-Test von Neulengbach Mike OE3MZC zum Jauerling OE3XWJ konnte mit zwei NPR-70-Modems jeweils einer 20W Endstufe mit 180 kBit/s netto erfolgreich abgeschlossen werden. Die Entfernung zwischen dem AP am Jauerling und der Client-Station in Neulengbach ist etwas mehr als 50km. Als Antenne wurde am Jauerling ein Corner-Reflektor mit ca. 4-5dBi und am Standort OE3MZC sowohl eine Vertikalantenne X-7000 als auch eine Mehrelement-YAGI-Antenne verwendet. Damit war ein max. Datendurchsatz von 470 kBit/s netto möglich jedoch werden die weiteren Tests ergeben wo man den besten Nutzen für möglichst viele HAMNET-User ansetzen soll. So wird die „Waage“ zwischen Geschwindigkeit, Entfernung und Robustheit den Ausschlag geben.

Eingestellte Parameter sind:

*Frequency : 434.500MHz
*Network-ID : 10
*Modulation : 22 (zum Teil auch mit 20)

Bei diesem Test wurden IP-Adressen via DHCP-Protokoll im Bereich 44.143.72.35-42 vergeben. Es ist nicht vorgesehen diese IP-Adressen am Client selbst zu vergeben. Hinweis: Bitte nicht selbst fixieren.

===== Praxis-Test Kaiserkogel =====
Eingestellte Parameter sind:

* Frequency : 434.500MHz
* Network-ID : 11
* Modulation : 22 (zum Teil auch mit 20)

Bei diesem Test wurden IP-Adressen via DHCP-Protokoll im Bereich 44.143.56.131-139 vergeben. Es ist nicht vorgesehen diese IP-Adressen am Client selbst zu vergeben. Hinweis: Bitte nicht selbst fixieren.

=====Praxis-Test AKH OE1XDS=====
Eingestellte Parameter sind:

*Frequency : 434.500MHz
*Network-ID : 11
*Modulation : 20 (zum Teil wird auch mit 22 getestet)
*NPR-70-Gateway 44.143.3.61
*DHCP 44.143.3.61 -44.143.3.58


Bei den beiden Praxis-Tests waren die über den Konsolen-Zugang erreichbaren Befehle sehr brauchbar:

'''''status''''' Anzeige von RSSI, Fehlerrate[[Datei:NPR-70-Status.png|mini|NPR-70-Status|ohne]]'''''who''''' Anzeige der verbundenen Clients[[Datei:NPR-70-Clients.png|mini|NPR-70-Clients|ohne]]<br />

=====Leistungseinstellung mit und ohne Power-Amplifier=====
[[Datei:HAMNET-70 NPR POWER TABLE.jpg|ohne|mini|NPR-70 Power Table|450x450px]]
<br />
=====Zusammenfassung der Erfahrungen=====
NPR-70 lässt sich als Einstieg zum HAMNET mit Datengeschwindigkeiten welche zwischen Packet Radio und HAMNET-WLAN-Strecken liegen sehr gut verwenden. Bei Entfernungen 5-10km und gering gedämpfter Übertragungsstrecke ist das Basis-Modem ohne Endstufe und Rundstrahlantenne bzw. Mobilantenne gut zu verwenden. Übertragungsstrecken via Reflexion oder größeren (>10km) Entfernungen sollten durch Verwendung einer Endstufe bzw. Verwendung von YAGI-Antennen unterstützt werden. Diese Aussagen werden auch vom Entwickler in den Leistungsfolien angesprochen.

Die Übertragung von Emails mit WinLink-Express ist auch bei geringen Datengeschwindigkeiten < 200kbps (siehe Tabelle oben) optimal möglich. Bei Datenraten ab 360kbps können problemlos LIVE-Audio-Übertragungen wie Mumble oder das Abrufen eines Rundspruch-LIEBE-Streams erfolgreich verwendet werden. Die Ladegeschwindigkeiten der Homepages wie <nowiki>http://news.ampr.at</nowiki> oder <nowiki>http://web.oe2xzr.ampr.at</nowiki> sind immer mit ausreichender Response abzurufen. Auch LIVE-Wetterbilder von <nowiki>http://web.oe1xar.ampr.org</nowiki> oder <nowiki>http://web.oe3xoc.ampr.org</nowiki> sind inkl. automatischem Refresh sehr praktikabel zu verwenden.

Aus den Praxiserfahrungen sollten wir zumindest drei Frequenzen für APs in einer Region vorbereiten.

=====Frequenzvorschläge für die Verwendung von NPR-70-AP=====

*Ausgehend von einer Datenrate 20-23 (bis 600 kbps) max. 1 AP
**Mittenfrequenz		434.500 MHz
*Ausgehend von einer Datenrate 20-22 (bis 360 kbps) max. 2 AP
**Untere Frequenz	434.300 MHz
**Obere Frequenz	434.700 MHz
*Ausgehend von einer Datenrate 20-21 (bis 200 kbps) max. 3 AP
**Untere Frequenz	434.250 MHz
**Mittenfrequenz		434.500 MHz
**Obere Frequenz	434.750 MHz

=====Info-Links=====

*https://hackaday.io/project/164092-npr-new-packet-radio
*https://cdn.hackaday.io/files/1640927020512128/NPR70_introduction_EN_v3.6.pdf
*https://cdn.hackaday.io/files/1640927020512128/NPR_advanced_guide_v2.14.pdf

=====Modem-Firmware=====
Die aktuelle Beta Version 2020_06_29 ist sehr stabil und in unseren Praxis-Tests im Einsatz. Download:

https://hackaday.io/project/164092-npr-new-packet-radio

*Reiter Files anklicken
*Beta Version 2020_06_29 Binary file, 70cm band

=====Fertiggeräte=====
{{Box Note|boxtype=tip|Note text= ACHTUNG! Bei Bestellungen immer die "normal" Version bestellen sonst muss immer eine Verbindung mit einem USB-Kabel angesteckt und bestromt sein.}}
''''' https://elekitsorparts.com
[[Category:Digitaler Backbone]]'''''

__KEIN_INHALTSVERZEICHNIS__
__ABSCHNITTE_NICHT_BEARBEITEN__