Funkfernschreiben
Eine faszinierende Betriebsart ist das Fernschreiben über Funk. Diese
Mitteilungsart ist schon recht alt: im Jahre 1874 meldete Jean-Maurice-Emile
Baudot einen Mehrfach-Telegrafen zum Patent an. 1924 dann wurde der
sogenannte Baudot-Code zu einem internationalen Standard gemacht, dem
"CCITT-Alphabet Nummer 2".
Inzwischen gibt es etliche weitere Fernschreib-Varianten, die im Amateurfunk
gebräuchlich sind. Neben Baudot gibt es noch ASCII und die
fehlerkorrigierenden Verfahren AMTOR und PACTOR.
Diese Verfahren sollen kurz beleuchtet werden.
Baudot
Der Baudot-Code ist ein 5-Bit-Code, und mit
bestimmten Steuerzeichen schaltet man zwischen zwei Zeichentabellen
(Buchstaben und Ziffern/Sonderzeichen) hin und her. Unglücklicherweise
wird in den USA eine leicht abgeänderte Tabelle benutzt. Hier ist die
Codetabelle:
5-Bit-Code dez hex Buchstaben Ziffern/Zeichen
CCITT USA
----------------------------------------------------
00000 0 00 --- ignorieren --------
00001 1 01 T 5 5
00010 2 02 --- Wagenrücklauf -----
00011 3 03 O 9 9
00100 4 04 --- Leertaste ---------
00101 5 05 H [] stop
00110 6 06 N , ,
00111 7 07 M . .
01000 8 08 --- Zeilenvorschub ----
01001 9 09 L ) )
01010 10 0a R 4 4
01011 11 0b G [] &
01100 12 0c I 8 8
01101 13 0d P 0 0
01110 14 0e C : :
01111 15 0f V = ;
10000 16 10 E 3 3
10001 17 11 Z + "
10010 18 12 D WRU $
10011 19 13 B ? ?
10100 20 14 S ' BEL
10101 21 15 Y 6 6
10110 22 16 F [] !
10111 23 17 X / /
11000 24 18 A - -
11001 25 19 W 2 2
11010 26 1a J BEL '
11011 27 1b --- Ziffern/Zeichen ---
11100 28 1c U 7 7
11101 29 1d Q 1 1
11110 30 1e K ( (
11111 31 1f --- Buchstaben --------
WRU = Who Are You? BEL = bell (Klingel) [] = nicht def.
|
Die übermittelten Zeichen bestehen insgesamt aus siebeneinhalb
Schritten: einem Start-Schritt (immer 0), den fünf Bits und eineinhalb
Stopschritten (immer 1). Funkamateure verwenden allerdings oft
einfachheitshalber zwei Stopschritte. "0" wird "Space" genannt, "1" "Mark".
Anders als beim herkömmlichen Fernschreiber, bei dem "0" und "1" mit
"Strom aus" und "Strom an" übermittelt werden, benutzt man hier zwei
Töne, einen hohen und einen tiefen. Den Abstand der Töne nennt man
"Shift". Üblich sind Shifts von 170, 425 und 850 Hz. Die
Space-Tonfrequenz liegt bei 1275 Hz, entsprechend liegt Mark bei
1445 Hz, 1700 Hz bzw. 2125 Hz.
Die mechanischen Geräte der Vergangenheit waren auf 45.45, 50, 75 und
100 Baud (bits pro Sekunde) Geschwindigkeit einstellbar.
Da heute hauptsächlich
Computer benutzt werden, um Fernschreiber zu simulieren, ist die
Wahl der Geschwindigkeit nicht mehr schwierig. Die Funkamateure benutzen aus
historischen Gründen heute meist 45.45 Baud.
Die Zeichenübertragungsgeschwindigkeit pro Minute errechnet sich aus der
Dauer eines Schrittes:
1
t[sec] = ---------
v[Baud]
|
Das bedeutet: wenn t die Zeit ist, die ein Schritt bei der Baudrate v
benötigt, dann ist die Zeichenübertragungsgeschwindigkeit pro Minute V:
60 60 * v
V[pro min] = --------- = --------
7.5 * t 7.5
|
(also beispielsweise bei 45.45 baud: 60 * 45.45 / 7.5 = 363.6 Zeichen pro
Minute).
ASCII
Der ASCII-Code ist im Amateurfunk leider nicht sehr verbreitet. Dabei hat er
anders als der Baudot-Code sieben Bit Breite, womit man ohne Handstände
128 Zeichen codieren kann. Damit ist auch Groß/Kleinschreibung
möglich. Hier eine Tabelle des ASCII-Codes:
dez hex char dez hex char dez hex char dez hex char
-----------------------------------------------------------------------------
0 00 NUL (Null-Byte) 32 20 SP 64 40 @ 96 60 \
1 01 SOH (start of header) 33 21 ! 65 41 A 97 61 a
2 02 STX (start of text 34 22 " 66 42 B 98 62 b
3 03 ETX (end of text) 35 23 # 67 43 C 99 63 c
4 04 EOT (end of transmission) 36 24 $ 68 44 D 100 64 d
5 05 ENQ (Stationsaufforderung) 37 25 % 69 45 E 101 65 e
6 06 ACK (acknowledged) 38 26 & 70 46 F 102 66 f
7 07 BEL (bell) 39 27 ' 71 47 G 103 67 g
8 08 BS (backspace) 40 28 ( 72 48 H 104 68 h
9 09 HT (horizontal tab) 41 29 ) 73 49 I 105 69 i
10 0a LF (line feed) 42 2a * 74 4a J 106 6a j
11 0b VT (vertical tab) 43 2b + 75 4b K 107 6b k
12 0c FF (form feed) 44 2c , 76 4c L 108 6c l
13 0d CR (carriage return) 45 2d - 77 4d M 109 6d m
14 0e SO (Dauerumschaltung) 46 2e . 78 4e N 110 6e n
15 0f SI (Rückschaltung) 47 2f / 79 4f O 111 6f o
16 10 DLE (data latch enable) 48 30 0 80 50 P 112 70 p
17 11 DC1 (device control 1) 49 31 1 81 51 Q 113 71 q
18 12 DC2 (device control 2) 50 32 2 82 52 R 114 72 r
19 13 DC3 (device control 3) 51 33 3 83 53 S 115 73 s
20 14 DC4 (device control 4) 52 34 4 84 54 T 116 74 t
21 15 NAK (not acknowledged) 53 35 5 85 55 U 117 75 u
22 16 SYN (synchronisation) 54 36 6 86 56 V 118 76 v
23 17 ETB (end transm. block) 55 37 7 87 57 W 119 77 w
24 18 CAN (cancel) 56 38 8 88 58 X 120 78 x
25 19 EM (Aufzeichnungsende) 57 39 9 89 59 Y 121 79 y
26 1a SUB (substitution) 58 3a : 90 5a Z 122 7a z
27 1b ESC (escape) 59 3b ; 91 5b [ 123 7b }
28 1c FS (Hauptgruppentrennung) 60 3c < 92 5c / 124 7c |
29 1d GS (Nebengruppentrennung) 61 3d = 93 5d ] 125 7d {
30 1e RS (Untergruppentrennung) 62 3e > 94 5e ^ 126 7e ~
31 1f US (Teilgruppentrennung) 63 3f ? 95 5f _ 127 7f DEL
(SP: space, DEL: delete)
|
Die Zeichenübertragungsgeschwindigkeit ist bei gleichbleibender Baudzahl
geringer, weil mehr Bits übertragen werden müssen. Die Codierung
erfolgt, indem man 8 Bits überträgt; das achte Bit ist ein
Prüfbit (parity bit). Wenn man ein Bit wegläßt, kann man
immer noch 64 Zeichen codieren, was in vielen Fällen ausreicht und die
Übertragungsrate steigert. Wie beim Baudot-Verfahren werden diese 7 bzw.
8 Bits noch zwischen ein Start- und ein Stopbit eingepackt, das Verfahren
ist das gleiche. Ebenso ist es mit den benutzten Tonfrequenzen für
"mark" und "space".
AMTOR und PACTOR
Da beim Übertragen von Fernschreibsignalen über Funk viele Fehler
auftreten, hat man nach einem Verfahren gesucht, welches soetwas vermeidet.
Im kommerziellen Bereich wurde TOR bzw. SITOR entwickelt (SITOR: SImplex
Teleprinting Over Radio). Kern war das ARQ-Prinzip (ARQ: Automatic ReQuest),
also eine automatische Rückfrage beim Empfänger, ob der alles richtig
mitbekommen hat.
Die Funkamateure J. P. Martinez (G3PLX) und D. Wicks (G3YYD) wandten TOR
erstmals 1978 im Amateurfunk an: AMTOR (Amateur Radio Teleprinting Over Radio)
war geboren.
Es gibt bei AMTOR drei Betriebsmodi:
- Mode A: ARQ-Betrieb (ARQ: Automatic ReQuest).
Zwei Stationen laufen synchron: einer sendet,
der andere quittiert. Dieser Modus kann nur zwischen zwei einzelnen
Funkstationen betrieben werden, eine "Runde" ist nicht möglich.
Dafür hat man eine automatische Fehlerkorrektur zur Verfügung.
- Mode B: FEC-Betrieb (FEC: Forward Error Correction).
Dieser Modus kann unter mehr als zwei Stationen betrieben werden -
die Quittierung durch die Gegenstation fällt weg. Die Fehlererkennung
findet ausschließlich beim Empfänger statt, bei dem eine
Prüfsumme gebildet wird. Ist das Ergebnis ein Übertragungsfehler,
wird das Empfangene weggelassen - der Leser sieht eine Lücke.
- Mode L: Listening (Hörbetrieb).
Ein unabhängiger Empfänger kann im Modus L eine Mode-A-Station
aufnehmen, quittiert aber nicht. Damit kann zwar keine aktive
Fehlerkorrektur stattfinden, aber immerhin kann man so eine Aussendung
mitlesen.
|
Auch hier gilt wieder ein anderes Alphabet, welches eng an den Baudot-Code
angelehnt ist. Damit eine Fehlerkorrektur möglich wird, setzt man nun
ein Bit vor und ein Bit hinter die 5 Baudot-Bits. Ein Trick wird angewendet:
indem man immer vier "mark" und drei "space" pro Zeichen sendet, kann man
leicht eine Prüfung auf Korrektheit machen. 35 der 128 7-Bit-Kombinationen
erfüllen diese Bedingung, so daß ein paar Zeichen mehr als beim
Baudotverfahren codiert werden können.
Beispiele: Das "A" hat im Baudot-Alphabet die Bitfolge "11000". Damit das
mark/space-Verhältnis von 4:3 erhalten wird, packt man dies zwischen
zwei weitere marks und erhält "1110001". Das "B", im Baudot-Code
"10011", benötigt je ein weiteres mark und space, und wird zu
"0100111". In Fällen wie beim E ("10000"), in denen man zu wenig marks
zur Verfügung hat, muß das Zeichen neu definiert werden -
hier "0110101".
Die folgende Tabelle zeigt den AMTOR-ARQ-Code nach CCIR 476-2:
7-Bit-Code dez hex Buchstaben Ziffern/Zeichen
CCITT USA
----------------------------------------------------
0001111 15 0f --- Wagenrücklauf -----
0010111 23 17 T 5 5
0011011 27 1b --- Zeilenvorschub ----
0011101 29 1d --- Leertaste ---------
0011110 30 1e V = ;
0100111 39 27 B ? ?
0101011 43 2b --- ignorieren --------
0101101 45 2d --- Buchstaben --------
0101110 46 2e X / /
0110011 51 33 RQ RQ RQ
0110101 53 35 E 3 3
0110110 54 36 --- Ziffern/Zeichen ---
0111001 57 39 U 7 7
0111010 58 3a Q 1 1
0111100 60 3c K ( (
1000111 71 47 O 9 9
1001011 75 4b H [] stop
1001101 77 4d N , ,
1001110 78 4e M . .
1010011 83 53 L ) )
1010101 85 55 R 4 4
1010110 86 56 G [] &
1011001 89 59 I 8 8
1011010 90 5a P 0 0
1011100 92 5c C : :
1100011 99 63 Z + "
1100101 101 65 D WRU $
1100110 102 66 ß ß ß
1101001 105 69 S ' BEL
1101010 106 6a Y 6 6
1101101 109 6d F [] !
1110001 113 71 A - -
1110010 114 72 W 2 2
1110100 116 74 J BEL '
1111000 120 78 @ α α
WRU = Who Are You?
BEL = bell (Klingel)
[] = nicht def.
RQ = ReQuest (Bitte um Wiederholung)
C1 = Control Code 1 (identisch mit "L")
C2 = Control Code 2 (identisch mit "ignore")
C3 = Control Code 3 (identisch mit "N")
|
Beim AMTOR-Verfahren werden nun jeweils drei Zeichen zu einem
Block zusammengefaßt.
(Diese Seite ist noch in Arbeit - sie wird "irgendwann" erweitert.)
Literatur:
Hans-Joachim Pietsch: RTTY, AMTOR und Packet Radio
Franzis' Verlag München 1985; ISBN 3-7723-7751-3
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