NPR-70 (new packet radio)

Introductie

Ik heb mezelf een nieuw speeltje gekocht zodat ik kan experimenteren een soort nieuwe manier van packet radio (het is geen AX.25 zoals vroeger, dus het is niet echte “packet radio”).

Wat is het wel? Hier (NPR70_introduction_EN_v3.6) kun je introductie lezen wat het precies is en wat je ermee kunt doen. En hier (NPR_advanced_guide_v2.16) heb je een geavanceerde handleiding hoe je e.e.a. kunt instellen.

Het is gemaakt door Guillaume F4HDK en je kunt er snelheden tussen 70 en 500 kbps halen (volgens de documentatie, lees verder wat de echte verwachtte snelheden zijn).

Je kunt het volledig zelf bouwen als je wilt. De instructies en handleidingen staan op Hackaday. Echter hou ik niet perse van zelfbouw, dus heb ik een kant-en-klaar setje gekocht op Elekitsorparts. Dan heb ik garantie dat het gewoon werkt 🙂

Configuratie

Het configureren heeft mij wel wat moeite gekost. Je moet goed lezen en goed kunnen begrijpen wat de maker bedoeld. Ook moet je wat IT kennis hebben van netwerken, USB-naar-serial en telnet verbindingen.

Eén NPR-70 is een ‘master’ en de rest zijn clients. Hieronder leg ik uit hoe ik deze heb ingesteld.

Je moet wel zorgen voor je eigen 12V voeding en antenne. Ik heb er een kabel bij gekregen en deze heb ik aangesloten op 12V voeding. Als antenne heb ik een portofoon antenne gebruikt. Liefst moet hier gewoon een goeie dipool achter als master en voor client een yagi (of andere richtantenne).

Master

De master is de NPR-70 die verbonden is met een uplink/bron (bijvoorbeeld het internet, een Hamnet verbinding, intern netwerkje… noem het maar op). Deze moet je ook zodanig configureren.

Hoe verbind je ermee?
Je kunt verbinding maken met telnet of met USB-naar-serial. Ik heb gekozen voor telnet omdat dit makkelijker is.
Ik heb het programma ‘PuTTY’ gebruikt om verbinding te maken met telnet (en later ook met serial).

Je begint met het aansluiten van de NPR-70 op 12V en daarna sluit je, met een netwerkkabel, deze aan op je computer.
Vervolgens kun je via PuTTY verbinding maken met 192.168.10.250, let wel op dat je kiest voor ‘Telnet’:

Eenmaal verbonden kun je met het commando ‘display config‘ de configuratie laten zien en met het commando ‘set …‘ (waarbij de … een parameter is) kun je de configuratie aanpassen.
Bijvoorbeeld: met ‘set callsign PD0DP/M‘ verander je de callsign naar PD0DP/M.
Hier kun je een lijst vinden met alle mogelijke commando’s:

(druk op de afbeelding om deze te vergroten)

LET OP: zodra je de het commando ‘set is_master yes‘ geeft en vervolgens de NPR-70 herstart, kun je GEEN verbinding meer maken met telnet (is mij in ieder geval niet meer gelukt), je zou daarna dus verbinding moeten maken doormiddel van serial)!

Ik heb mijn NPR-70 aangesloten op een travelroutertje. Deze heeft 192.168.8.1 als router IP-adres en een DHCP-scope (IP-reeks uitgifte) van 192.168.8.100 tot 192.168.8.200.
Het is belangrijk dat de configuratie dusdanig zo instelt dat deze buiten de DHCP-scope komt én dat je de router IP-adres correct overneemt. Als je dit niet doet, kun je geen goede netwerkverbinding maken tussen de clients en de master.

Zo ziet mijn master configuratie eruit:

CONFIG:
callsign: 'PD0DP/M'
is_master: yes
MAC: 4E:46:50:52:87:8C
Eth_mode: 7
ext_SRAM: yes
frequency: 437.500MHz
freq_shift: 0.000MHz
RF_power: 1
modulation: 24
radio_netw_ID: 10
radio_on_at_start: yes
telnet active: yes
telnet routed: yes
modem_IP: 192.168.8.250
netmask: 255.255.255.0
master_FDD: no
IP_begin: 192.168.8.200
master_IP_size: 32 (Last IP: 192.168.8.231)
def_route_active: yes
def_route_val: 192.168.8.1
DNS_active: yes
DNS_value: 10.0.0.2

Wat heb ik aangepast?
– callsign -> deze moet je aanpassen naar je eigen callsign, ik heb hier suffix /M gebruikt zodat ik makkelijk kan zien dat dit mijn ‘master’ is.
– is_master -> hiermee geef je aan dat deze NPR-70 de master is en geen client.
– frequency -> standaard is de frequentie 437.000 MHz, deze heb ik 500 kHz verschoven omdat ik wat QRM heb op 437.000 MHz.
– RF_power -> omdat ik thuis test, heb ik de vermogen op minimaal gezet (min. 1 max. 20)
– modem_IP -> standaard is 192.168.10.250, heb ik aangepast naar mijn eigen subnet.
– IP_begin -> idem, standaard staat die op 192.168.10.200 en heb ik ook aangepast naar mijn eigen subnet.
– def_route_val -> standaard is 192.168.10.1, heb ik aangepast naar mijn eigen router IP.
– DNS_value -> standaard op 9.9.9.9, wat prima is. Echter mijn eigen DNS server blokkeert reclames zodat e.e.a. wat sneller kan inladen.

Hierna voer je het commando ‘save‘ in gevolgd door ‘reboot‘. Let op: de master is niet meer toegankelijk via telnet. Als je iets aangepast wilt hebben, moet dit vervolgens doormiddel van serial.

Client

Nu kun je verder gaan met het instellen van de client. Je kunt het ‘Hoe verbind je ermee?’ kopje ook gebruiken om verbinding te maken met de client.

Zo ziet mijn client configuratie eruit:

CONFIG:
callsign: 'PD0DP/C'
is_master: no
MAC: 4E:46:50:52:BD:AB
Eth_mode: 7
ext_SRAM: yes
frequency: 437.500MHz
freq_shift: 0.000MHz
RF_power: 1
modulation: 24
radio_netw_ID: 10
radio_on_at_start: yes
telnet active: yes
telnet routed: yes
modem_IP: 192.168.8.250
netmask: 255.255.255.0
IP_begin: 192.168.8.201
client_req_size: 1
DHCP_active: yes

Wat heb ik hier veranderd?
– callsign -> veranderd naar PD0DP/C zodat ik kan zien dat dit de client is.
– is_master -> veranderd naar ‘no’, zodat het apparaatje weet dat dit een klant is.
– frequency -> veranderd naar 437.500 MHz zodat deze gelijk staat met de master.
– RF_power -> net zoals bij de master heb ik deze op minimale vermogen gezet.
– modem_IP -> heb deze naar 192.168.8.250 gezet.
– IP_begin -> dit is welke IP adres die het apparaat achter de NPR-70 client krijgt.
– DHCP_active -> op ‘yes’ gezet zodat apparaten netjes een IP adres krijgen.

Vervolgens doe je hier ook een ‘save‘ en ‘reboot‘.
Nu kunnen de radio’s met elkaar praten én heb je een werkend netwerk tussen de twee.

Praktijk

Leuk dat alles werkt… maar welke snelheden kun je ermee halen?

Volgens F4HDK zijn dit de verschillende modulatie types en bijbehorende snelheden die je ermee kunt halen. Dit zijn de snelheden die ik haal:

ModulatietypeSnelheid in kbpsPing (min/max/gem)
1148,46263/771/572
1290,86169/429/308
13149,3376/289/184
1422573/195/125
2047,03305/760/512
2197,13188/412/297
22161,33122/267/190
23270,3375/168/117
2443049/184/101

(getest met iperf3 in UDP mode)

Hoe hoger de modulatietype, des te meer capaciteit je hebt.

Wat kun je ermee doen?

Mooi! Je hebt een verbinding en je weet welke snelheden je kunt halen… maar wat kun je ermee?

1. Webbrowsen

Zelfs op de hoogste snelheid gaat het niet zo snel. Is een beetje het moderne ‘inbellen’ qua snelheid en qua geluid 🙂

2. Bellen

Telefonie heeft heel weinig snelheid nodig. De meest efficiente codec heeft ‘maar’ ongeveer 39 kbps nodig om goed te kunnen werken.

Eén van de nadelen van de NPR-70 is dat die na een tijdje in een soort langzame/standby mode gaat en dat het soms wel tot 30 seconden kan duren voor dat die weer in een snelle mode springt… aangezien telefonie zo weinig snelheid nodig heeft, is er soms een 2de poging nodig voor bellen:

3. Gebruiken voor lage bandbreedte toepassingen
Wist je dat teletekst nog een ding is? Dat werkt super met NPR-70. Eigenlijk alles wat je kan doen met packet radio, kun je hier ook mee doen (alleen dan wat sneller en stabieler).

Doormiddel van een powerbank (doet USB-C PD naar 12V) en een kleine travelrouter heb je draadloos internet (wow!).

4. Multiplayer gamen
Online spelletjes wat niet veel bandbreedte nodig heeft werkt uitstekend. Nu kun je (zelfs zonder wifi) tijdens een fieldday met elkaar gamen 🙂

Al moet je geen latency gevoelige spelletjes spelen… dat werkt soms wat minder goed.

5. Audio streaming.
6. Transceiver op afstand bedienen.
7. Lage bandbreedte ATV.
8. Eigenlijk alles wat je met het internet ook kunt doen, maar dan langzamer 🙂

Let wel op: officieel mag je géén encryptie gebruiken over de amateurbanden. Houdt hier dus ook rekening mee.

 Wat is het bereik?

Geen idee. De maker zei maximaal 300 km.
De NPR-70 doet maximaal 500 mW en dat in combinatie met een portofoon antenne haalde ik ongeveer 300 meter in de bebouwde kom (master bij het raam op de bovenverdieping en client in de hand met een powerbank). Dit is getest met modulatietype 21.

 

Hoe update je de firmware van de NPR-70?

Soms moet je de firmware van de NPR-70 updaten voor nieuwe functies, betere snelheid of bug fixes. De laatste firmware is (op moment van schrijven) 2020_06_29 en kun je hier downloaden.
Gebruik de volgende stappenplan:
– Schakel de NPR-70 in.
– Wacht tot de NPR-70 is opgestart en verbind de USB-kabel met je computer.
– Je zit in de verkenner nu een extra schijf:

– Kopieer het gedownloade .bin bestand hier naar toe.
– Wacht tot het kopiëren voltooid is en herstart de NPR-70.
Nu heb je de firmware geüpdatet.