Digimodes für Contestbetrieb

Digitale (QSO-) Betriebsarten fristen auf UKW ein Schattendasein, dies gilt insbesondere für Conteste. Es laufen Versuche um aus der Vielzahl der modernen Betriebsarten contestgeeignete Modi zu identifizieren.

Geschichte digitaler Betriebsarten

Die ersten Übertragungen von Informationen sowohl über Draht als auch über Funk waren digital. Morsen ist die digitale Nachrichtenübermittlung der einfachsten Art, Signal oder kein Signal. Früh entstand der Wunsch,die Umwandlung von Buchstaben in Übertragungsimpulse beim Senden und die Rückkodierung beim Empfang maschinell auszuführen.

Donald Murray entwickelte um 1901 eine Schreibmaschine, die durch Drücken einer einzigen Taste für einen Buchstaben die zugehörige Zeichenfolge von fünf Bit erzeugte. Als Speichermedium diente ein Lochstreifen aus Papier. Rudolf Hell patentierte 1929 einen Typenbildfeldfernschreiber, indem Zeichen in 49 Bildpunkte zerlegt und gesendet wurden. Er hat seine Stärken bei stark gestörten Übertragungsbedingungen. Mitte der 50er Jahre kamen ausgemusterte Fernschreibgeräte in die Hände von Funkamateuren und es erfolgen die ersten Versuche mit RTTY. Veröffentlichungen von OM Pietsch, DJ6HP [1] halfen, die eigentlich für den Betrieb in Telefonnetzen ausgelegten Geräte an Funkgeräten zu betreiben. Übertragen werden 2 Töne=Frequenzen (FSK) nach dem Baudot-Code (CCITT-2). RTTY war sowohl auf KW als auch auf UKW verbreitet. Mit dem Aufkommen von Prozessoren in den 80er Jahren ergaben sich neue Möglichkeiten, die mit Paket-Radio (PR) genutzt wurden. Um sichere Datenübertragung zu gewährleisten, wurde ARQ (Automatic Repeat reQuest) eingesetzt. Der Empfänger prüft, ob das empfangene Datenpaket fehlerfrei ist. Entweder wird der fehlerfreie Empfang bestätigt oder die Wiederholung des gestörten Datensatzes angefordert. Auf UKW führte die Einführung von PR zur Verdrängung von RTTY. Die Weiterentwicklung von PR ist das HAMNET. Bestimmte Anwendungen wie Mailboxbetrieb auf KW werden z.B. mittels Pactor durchgeführt.

Entwicklung auf KW und UKW

Während auf UKW die Entwicklung primär in Richtung Daten sicher von Punkt zu Punkt übertragenging, lief die Entwicklung auf KW einen anderen Weg. Hier standen QSO und Contestbetrieb im Fokus. Der Durchbruch für neue Betriebsarten auf KW gelang Ende 1999 Peter Martinez, G3PLX, als er ein PSK-Programm unter der Verwendung einer PC-Soundkarte veröffentlichte. PSK ermöglicht mit geringer Leistung Verbindungen auf KW, ist einfach zu bedienen und benötigt lediglich eine Soundkarte als zusätzliche Hardware. Bei PSK wird nach 32 ms nachgeschaut, ob ein Phasenwechsel stattgefunden hat. Hat kein Phasenwechsel stattgefunden, ist das Bit „1“ sonst „0“. Dazu ist lediglich eine minimale Bandbreite erforderlich. Die Nutzung der Soundkarte eröffnete vielen anderen Entwicklungen den Weg. Ein weiterer wichtiger Aspekt war die Einführung von FEC (Forward Error Correction). Dem Signal wird auf der Senderseite gezielt Redundanz hinzugefügt, die es dem Empfänger ermöglicht, Fehler, die auf dem Übertragungskanal aufgetreten sind, zu korrigieren. Die verbesserte Übertragung erhöht (leider) die Bandbreite und reduziert Übertragungsgeschwindigkeit. Eine Fülle von Übertragungsverfahren wurde entwickelt mit unterschiedlichen Zielrichtungen und recht unterschiedlichen Eigenschaften.

Moderne Mehrtonverfahren

Neben den 2-Ton-Verfahren wie RTTY gibt es Mehrtonverfahren (MFSK). Bei MFSK-Verfahren sind die Frequenzen fest zugeordnet, bei den IFK (Incremental Frequency Keying) Verfahren ist die Frequenz-Differenz zwischen den Tönen maßgeblich. Dadurch werden die Verfahren robuster hinsichtlich Driften und Dopplereffekten. Größtes Problem der neuen Verfahren ist ihre große Anzahl und die zu kleine Zahl der Verwender. Hinzu kommt, dass die Identifikation der Betriebsarten im praktischen Betrieb oft Probleme bereitet. Hier kann die Verwendung des RSID (Reed Solomon Identification), entwickelt von Patric Lindecker, F6CTE helfen, indem vor der eigentlichen Aussendung ein MSFK Signal eingefügt wird, das das verwendete Betriebsverfahren in codierter Form enthält. Auf der Empfängerseite wird dies ausgewertet und angezeigt.

Anforderungen im Contestbetrieb

Auf UKW gibt es keinen nenneswerten Digitalbetrieb für QSO und Contest mehr, auf KW hat sich für QSOs und Contest PSK etabliert, RTTY ist nach wie vor in Contesten beliebt. Die neuen Verfahren, die oft erheblich bessere Ergebnisse bringen, sind ziemlich unbekannt und außerdem liegen nur eingeschränkte Erfahrungen vor. Dies gilt ganz besonders für UKW. Von den vielen Verfahren sind nur einige für die Verwendung in Contesten geeignet. Für einen QSO- oder Contest-Betrieb bestehen die in (Tabelle 1) aufgeführten Anforderungen.

Contest Digi Anforderungen

Durch diese Anforderungen wird der Kreis der möglichen Verfahren deutlich eingeschränkt. Tabelle 2 zeigt eine Auswahl von Verfahren, die diesen Anforderungen entsprechen.

Contest Digimode

Initiative DigiTest

Nach dem das explizite Verbot von digitalen Betriebsarten in der Clubmeisterschaft 2010 gefallen war,tauchte die Frage nach geeigneten Verfahren auf. Viele Erfahrungen mit RTTY auf UKW sind verloren gegangen, da praktisch kein Betrieb mehr stattfindet. Moderne Betriebarten wurden auf UKW kaum untersucht.Hier setzt die Initiative DigiTest an. Im März 2012 beteiligen sich im Rahmen eines Versuchstags über 70 OMs aus ganz Deutschland an Versuchen auf UKW [Bild 1]. Daraus entwickelte sich ein Aktivitätstag, immer der 3. Dienstag im Monat, an dem Betrieb in den unterschiedlichen Betriebsarten auf UKW stattfindet.

Bisherige Ergebnisse von DigiTest

Die Versuche bestätigen erwartungsgemäß die Nutzbarkeit von RTTY. PSK dagegen reagiert empfindlich auf die im UKW-Bereich häufig auftretenden Mehrwegausbreitungen. Eine Leistungserhöhung kann hier zum gegenteiligen Effekt führen. Auch die Signale auf den längeren Wegen werden stärker und damit kann es passieren, dass das empfangene Summensignal nicht mehr decodierbar ist. Verfahren, die auf KW gute Eigenschaften bezüglich NVIS (Near-Vertical-Incidence Signals) zeigen, dürften auch auf UKW gute Ergebnisse zeigen. Erste Ergebnisse zeigen sehr gute Eigenschaften von CONTESTIA 8/500, ähnliches lässt die Betriebsart DominoEX erwarten. Versuche mit Thor16 dagegen ergaben tendenziell schlechte Ergebnisse.

 

 

Literatur

[1] Hans-Joachim Pietsch, DJ6HP: „Amateur Funkfernschreibtechnik RTTY“, RPB 25, 1979

[2] PSK-Reporter http://pskreporter.info/

[3] CQ DL Spezial: „Amateurfunk digital“ September 2011

[4] Murray Greenmann, ZL1BPU: „Digital modes for all Occasions“

[5] Steve Ford, WB8IMY: „HF Digital Handbook“

Multi-Betriebsarten Programme FLDIGI von W1HkJ (Freeware)

http://www.w1hkj.com/

MultiPSK von F6CTE (Freeware)

http://f6cte.free.fr/

Ham Radio Deluxe (komerz.)

http://www.hrdsoftwarellc.com/

   
© DARC OV Vaterstetten, C01