OLIVIA - универсальный цифровой протокол для радиосвязи

В цифровой режим OLIVIA, разработчик SP9VRC заложили очень интересные

возможности, которые позволяют использовать его как реальную замену таким

популярным видам связи как MFSK, RTTY, MT63, THROB и др. Можно сказать что

 OLIVIA является универсальным цифровым протоколом, пригодным для широкого

спектра применений. В современном эфире, к сожалению, пока, его используют

очень ограниченно.

Описание
Автор протокола Pawel Jalocha, задумал его как гибрид MFSK. В качестве названия,

 он использовал имя своей дочки, которую зовут Olivia. Создан протокол был в

ноябре - декабре 2004 года. В проведении экспериментов, автору активно помогали

 радиолюбители, имена которых можно посмотреть на его страничке. Протокол

был задуман для работы на КВ, в условиях плохого прохождения и для

сверхдальних связей. Автор учел недостатки протоколов MFSK8 и MFSK16.

Протокол позволяет менять количество тонов от 2 до 256 и регулировать ширину

полосы от 125 до 2000Гц. В зависимости от кол-ва тонов и полосы, меняется

скорость передачи информации и помехоустойчивость. Стандартным режимом

считаются 32 тона в полосе 1000Гц. ( и как мы убедимся далее, это далеко не

лучший вариант). В OLIVIA, используется метод прямой коррекции ошибок FEC.

 Благодаря этому и ещё некоторым оригинальным усовершенствованиям, OLIVIA

позволяет работать когда сигнал уже не слышен в динамике и не виден на

водопаде'.

Программы
На сегодняшний день, режим OLIVIA поддерживают программы MixW,

MULTIPSK и совсем простенькая авторская программа, с открытыми

исходниками для Windows и Linux. Наиболее полноценно протокол

реализован в программе MixW (начиная с версии 2.16), по умолчанию его там

 нет, но он может быть добавлен в виде DLL-модуля. В MULTIPSK протокол

реализован в виде нескольких заранее установленных режимов, что

значительно сужает возможность полноценного использования протокола.

про русские буквы
В программе MixW поддерживаются русские буквы в кодировках UTF-7 и 7бит.

В ANSI писать по русски не получится. Обратите внимание, что при переходе

на русский шрифт значительно снижается скорость передачи букв, это связано

 с кодировкой русских символов. Также важно отметить что корреспонденты

работающие в других программах не смогут читать ваш русский текст, потому

что нет совместимости. Помните это  и прежде чем писать по русски,

выясните у корреспондента какую программу он использует и договоритесь

об одинаковой кодировке. На картинке ниже (просто для примера), вы видите

 как выглядят сигналы Olivia, RttyM и др на 'водопаде' MixW. Замечу, что

сигналы Olivia, RttyM и Contestia смотрятся одинаково и отличить их по

внешнему виду невозможно. Поэтому старайтесь придерживаться стандартных

 режимов 8тонов/250Гц , 16тонов/500Гц , 32тона/1000Гц, а другие режимы

использовать по договорённости. 

Применение на КВ
Итак, по умолчанию автор предлагает использовать режим 32 тона с шириной

1000Гц. При этом скорость передачи составляет 2.5 символа в секунду, а

само QSO можно проводить даже когда уровень сигнала меньше  уровня

шума на 10дб., что в целом очень даже хорошо. Таким образом, OLIVIA по

умолчанию превосходит BPSK, RTTY, THROB, DOMINO по помехозащищенности,

 но немного проигрывает режиму MFSK. Однако, если вы будете использовать

 режим работы шириной 1000 Гц с 64 и 128 тонами, то OLIVIA уже будет

значительно превосходить даже MFSK8! Причем это превосходство настолько

очевидно, что там где MFSK8 работать не может вообще, OLIVIA 128/1000

продолжает уверенно принимать сигналы!

Рекомендуемые частоты
Западные радиолюбители рекомендуют использовать частоту 14108.5kHz как

вызывную и по возможности, использовать частоты 14104.5, 14105.5, 14106.5,

14107.5 и другие, для проведения QSO. Везде подразумевается режим USB и 32

тона при ширине полосы 1кГц. Наличие заранее оговоренных частот

рекомендуется потому что слабый OLIVIA сигнал не виден на индикаторе

настройки. Поэтому прежде чем давать вызов, на одной из указанных частот,

 убедитесь в течении 20 - 40 секунд, что она свободна (это необходимо

потому,что декодирование происходит с задержкой). Когда вы передаете CQ,

 выключайте автоподстройку частоты AFC, чтобы ваш сигнал не ёрзал по

частоте.

Частоты на других диапазонах где можно услышать OLIVIA 32/1000,

следующие:

3582.5, 3583.5, 3586.5, 7038.5, 7072.5, 10136.5, 10137.5, 10138.5,

 14104.5, 14105.5, 14106.5, 14107.5, 14108.5, 14109.5, 14111.5,

18102.5, 18103.5, 18104.5, 21129.5кГц, а на частоте 14076.5кГц

OLIVIA 8/250.

Хочу отдельно заметить, это только рекомендуемые частоты при работе в

режиме широкой полосы (1000Гц), однако никто вам не запрещает уменьшить

 полосу до 125Гц или 250Гц и работать в MFSK и RTTY участках. Кроме OLIVIA

32/1000 радиолюбители часто используют режимы OLIVIA 16/500 и

OLIVIA 8/250. Любые другие режимы, лучше использовать по договоренности.

Применение на УКВ
При слабых сигналах на УКВ, OLIVIA работает также хорошо как и на КВ. На

УКВ лучше использовать широкие полосы 1000Гц и 2000Гц, а скорость обмена 

регулировать только кол-вом тонов. В некоторых случаях, на УКВ в режиме

USB удавалось проводить связи в OLIVIA 128/2000, тогда как CW работать

было не возможно.

Применение в диапазоне 136кГц
Я провел эксперименты по использованию OLIVIA на диапазоне 136кГц. и 

получил очень хорошие результаты. При этом проводились сравнения режима

OLIVIA 256/125, 256/250, 256/500 (в программе MixW) с программами

специально предназначенными для работы в этом диапазоне, это всем

известные Jason, DFCW, Spectran. Так вот, OLIVIA работала великолепно. Её

сигналы в режимах 128/125 и 256/250 декодировались лучше чем у Jason,

при одинаковых условиях связи.

Работа малой мощностью (QRP)
Для работы малой мощность протокол OLIVIA подходит просто идеально. Там

 где BPSK будет работать мощностью 100Вт с ошибками, а MFSK8 мощностью

10Вт, в OLIVIA 16/250 вы будете проводить QSO мощностью 1Вт! Это проверено

экспериментально, убедитесь в этом сами и получите удовольствие.

Пожалуй, на сегодняшний день это лучший QRP- протокол. Также OLIVIA

открывает просторы для экспериментирования в QRPP! На частоте 14076.5

можно услышать сигналы OLIVIA 8/250 или OLIVIA 16/500, а на 14090.5

OLIVIA 8/250.

Эксперименты на стенде
Чтобы подтвердить или опровергнуть длительные эксперименты с MFSK и

OLIVIA на диапазонах 7, 10, 18МГц, я решил все еще раз проверить на своем

испытатаельном стенде, который представляет из себя три ПК соединенных

вместе, на одном стоит программа которая постоянно передает контрольные

тексты, на другом программа имитирующая шум эфира и на третьем программа

которая постоянно принимает сигналы. Все  очень просто, а результаты всегда

достоверные. Обычно в своих экспериментах я показываю картинки

'водопада', но в данном случае это бесполезно так как сигналы на нем не

видны. В качестве приемной и предающей программы использовалась MixW

2.17. Передаю контрольный текст типового QSO из 100 символов. Ниже вы  

видите процент правильно принятого текста, чем он больше, тем лучше тот

или иной протокол, декодирует сигнал в шумах.

 уровень сигнала 2

• · BPSK = 0%
• · RTTY = 0%
• · MFSK16 = 0%
• · OLIVIA 8/250 = 10%
• · OLIVIA 16/250 = 57%
• · OLIVIA 32/250 = 93%

Как видно, даже невооруженным глазом, OLIVIA при определенных

установках, значительно выигрывает у MFSK, при почти одинаковой полосе

занимаемой в эфире. Можно провести примерно такое соответствие: MFSK16

 = OLIVIA 8/250 , а MFSK8 = OLIVIA 16/250. Общее правило, для OLIVIA,

будет выглядеть так:
Увеличиние количества тонов, при неизменной полосе, улучшает

стабильность связи, но уменьшает скорость передачи данных и наоборот.

Однако увеличением тонов увлекаться не стоит, потому что здесь нас

поджидает другой момент, это уменьшение скорости передачи данных.

Например, если в OLIVIA 8/250 мы получаем скорость 31бод, то в OLIVIA

16/250 она уже будет 16бод, а в OLIVIA 32/250 всего 8бод. Хотя, если не

заниматься словоблудием, а проводить QSO, этой скорости более чем

достаточно.

Макрокоманды
Теперь мы знаем что для проведения DX QSO в плохих условиях OLIVIA

подходит идеально, но при этом мы теряем скорость и передавать

стандартные тексты не просто долго, но и неразумно. Нужно составить

укороченные тексты для полноценного QSO. Ниже, я привожу пример таких  

текстов. Это не стандарт, вы их можете менять по своему усмотрению.

Особенность их в том что даже работая на маленькой скорости (не только в

OLIVIA) продолжительность одного QSO будет ненамного больше обычного. 

CQ = CQ UA6HJQ CQ UA6HJQ CQ UA6HJQ CQ UA6HJQ k

QRZ = QRZ UA6HJQ QRZ UA6HJQ K

DE = UA6HPT DE UA6HJQ PSE K = KKK

 QSO = UA6HPT DE UA6HJQ TNX UR 599 599 NAME Igor Igor HW? K

RST = UR RST 599 599 599

NAME = MY NAME Igor Igor Igor

QTH = MY QTH Kislovodsk, RUSSIA (LN13IW) RDA: ST-08

RIG = Yaesu FT-857D, Long ware 10m, Windows2000, MixW 2.17

QSL = QSL via BURO

SK = TNX QSO, GB 73 UA6HPT DE UA6HJQ SK

Это пример названия кнопок и тексты макросов для программы MixW.

Необходимые переменные вы легко подставите сами. Эти тексты позволяют

проводить короткие, быстрые, но в тоже время полноценные QSO. Ещё лучше,

для быстрых видов связи, сделать более подробные макросы, а для

медленных очень короткие.

Протоколы Contestia и RttyM
В программе MixW 2.17 появились два новых протокола, Contestia и RttyM.

По принципу работы это тотже OLIVIA, но с укороченными блоками данных,

что позволяет увеличить скорость передачи информации, при одинаковом

кол-ве тонов и полосе. Примерно в 2 раза у RttyM и 4 раза у Contestia, по

сравнению с OLIVIA. Эти меры повышают оперативность связи, что иногда

очень важно. Также есть отличия в кодировке символов. Вообщем,

протоколы интересные и заслуживают пристального внимания

радиолюбителей. Можно дать следующие рекомендации:

CONTESTIA
Отличие протокола Contestia от OLIVIA заключается укорочении блока с

данными до 32 бит (в оливии их 64). и отказа от кодировки ASCII7 в пользу

более компактной, состоящей из 64 символов (все латинские буквы, цифры и

знаки препинания). Русский шрифт не предусмотрен, помните это! Протокол

Contestia хорошо подходит для повседневной работы, экспериментов с QRP.

Рекомендуется использовать режим CONTESTIA 8/250 для общего вызова.

RTTYM
Кодировка символов, в этом режиме, точно соответствует старому протоколу

RTTY (только латинские буквы, цифры и знаки препинания). Забой сиволов и

русские символы не поддерживаются. Блок с данными имеет длину всего 16

бит, поэтому оперативность работы в RTTYM такая как и в RTTY, но

устойчивость связи и дальнобойность' режимов RTTYM 8/250 и RTTYM 4/125

 значительно превосходит классический RTTY 45/170, особенно  на НЧ-диапаз

онах. Поэтому RTTYM можно считать вполне удачной заменой  RTTY, во время

 соревнований и в повседневной работе. Поробуйте и убедитесь сами....

Заключение
Протокол OLIVIA очень гибкий по возможностям. Не всем это нужно, я бы

назвал его протоколом продвинутого радиолюбителя, потому что для

максимально устойчивой связи в тех или иных условиях, радиолюбитель

должен чётко представлять эффект от установок которые он использует.

Протокол действительно универсален и использовать его можно от УКВ до КВ

 и даже на 136 кГц. OLIVIA на сегодняшний день, единственный протокол

который значительно опережает MFSK и другие протоколы по

помехозащищенности и эффективности. OLIVIA - идеально подходит для QRP

и QRPP связей, здесь есть с чем экспериментировать. Используя широкую

полосу 1000Гц и 2000Гц желательно работать в общеизвестных участках и на

УКВ. С полосой 125Гц, 250Гц - можно работать в участках принятых для MFSK

 и RTTY, а также в 'узких' диапазонах 3.6, 7, 10, 18МГц. Желаю всем

радиолюбителям успехов в освоении OLIVIA, а также CONTESTIA и RTTYM. А

теперь, несколько полезных ссылок, для тех кого заинтересовали эти виды

цифровой связи:

• /OLIVIA/ModeOlivia3.zip