Paketradio

1995. g. © Gunnars Postnieks ham@latnet.lv Sākotnēji publicēts žurnālā Sakaru Pasaule.

Paketradio ir datu pārraides veids, kurā dati tiek pārraidīti porcijām - paketēs. Paketes satur datu avota un gala mērķa adreses - kas paketi raida un kur tā adresēta. Paketradio izmanto datu pārraides protokolus ar kļūdu labošanu, kas garantē pārraides precizitāti.

Zināms, ka informāciju bez kropļojumiem visērtāk pārraidīt ciparu veidā. Spilgti piemēri ir skaņas un attēla ciparu ieraksti kompaktdiskos, kā arī informācijas pārnese no viena datora uz otru. Visprimitīvāko pārneses formu, kad informāciju ieraksta disketē ar vienu datoru, bet vēlāk šo disketi nolasa ar citu datoru, zina visi, kuri kādreiz lietojuši datoru.

Paketradio pirmsākumi bija Ziemeļamerikā, un tas plaši sāka izplatīties apmēram pirms desmit gadiem, kad organizācija TAPR (Tucson Amateur Packet Radio) radīja un izplatīja TNC (Terminal Node Controller - burtiski gala mezgla kontrolieris). Pašlaik pasaulē pārdoti pāri par simt tūkstošiem TNC.

TNC ir būtiska paketradio stacijas sastāvdaļa līdz ar datoru un raiduztvērēju. Lai datu pārraidei varētu izmantot amatiera stacijas balss sakaru raidītāju, nepieciešama iekārta, kas datora ciparu signālus - impulsus - pārvērš analogā signālā (skaņas toņos) padevei uz raidītāja mikrofona ieeju, un otrādi: uztvertos analogos signālus (skaļrunī dzirdamos toņus) pārvērš datoram saprotamos impulsos. TNC ir līdzīgs telefona modemam, taču tam izveidotas arī radiosakariem specifiskas īpašības: tas automātiski pārslēdz staciju no raidīšanas uz uztveršanu, var strādāt kā digipīters (datu atkārtotājs), tam ir atmiņa ziņojumu saglabāšanai.

Praktisks pielietojums

Tiešie sakari no klaviatūras uz klaviatūru. Operatori var sarakstīties - sarunāties. Pārraidāmais un uztvertais teksts redzams datora ekrānā.

Pasts. Ja korespondenta paketstacija ieslēgta tā saucamā pasta kastes režīmā, viņam var nosūtīt ziņojumu arī bez adresāta līdzdalības. Uztvertais ziņojums tiek ierakstīts TNC atmiņā un operators to lasa sev ērtā laikā. Pastu korespondentam var atstāt jebkuras paketstacijas pasta kastē (arī savā), protams, tai jābūt adresātam sasniedzamai - gan no sakaru iespējamības viedokļa, gan attiecīgajai stacijai jābūt ieslēgtai laikā, kad tai pieslēdzas pasta saņemšanai.

BBS - Bulletin Board System - ziņojumu dēlis - tā ir paketstacija ar pasta kasti, kura pieejama nepārtraukti. Tur viens otram var atstāt vēstules (tās var izlasīt tikai nosūtītājs un adresāts) un biļetenus visiem. Biļeteni ir publiski paziņojumi, piemēram, amatieru sacensību noteikumi, sacensību rezultāti, nacionālās un reģionālo organizāciju, klubu informācija.

DX Packet Cluster - ziņu sakopojums par pašlaik gaisā esošām tālām vai retām stacijām. Daudzi amatieri iecienījuši tālu vai retu staciju (DX) medības. Ar DX Cluster (izrunā klaster) palīdzību spēkus var apvienot - tikko kāds izdzird ko interesantu, tā klasterā ievieto informāciju: kāda stacija kad dzirdēta, kāda frekvence. Pārējie, kuri ar paketradio palīdzību klasteram pieslēgušies, informāciju tūlīt izlasa.

Šie ir populārākie sakaru veidi, kuri jau iedibinājušies, bet datoru un sakaru tehnikas pielietojuma sfēra paver radioamatieriem plašus apvāršņus radošai darbībai.

Kā notiek paketsakari?

Paketsakaros dati tiek pārraidīti porcijās - paketēs. Katra pakete satur adreses - no kurienes pakete nāk un kam tā .adresēta, kā arī pašu pārraidāmo informāciju. Saņemošā stacija, uztverot paketi, automātiski pārbauda, vai tā ir pareizi uztverta (to nodrošina izmantotais datu pārraides protokols AX25), un par to paziņo nosūtošai stacijiai, kura tad sūta nākošo paketi, līdz aiziet viss ziņojums. Ja kāda pakete uztverta kļūdaini, saņemošā stacija sūtošajai liek to atkārtot tik ilgi, kamēr to galā saņem pareizi.

Paketsakari notiek visos amatieru frekvenču diapazonos. Pārraides ātrumu nosaka radioviļņu izplatīšanās un lietotā aparatūra. Visbiežāk izmanto esošos balss raidītājus. Īsviļņos lieto pārraides ātrumu 300 bps (300 biti sekundē), to ierobežo radioviļņu izplatīšanās īpatnības. Ultraīsviļņos (tālāk UĪV) plaši izmanto datu pārraides ātrumu 1200 bps (1200 biti sekundē), šeit ātrumu ierobežo balss FM paredzētā raidošā un uztverošā aparatūra. Ar īpašu aparatūru UĪV var iegūt ievērojami lielāku datu pārraides ātrumu, taču vairums staciju srādā ar ātrumu 1200 bps.

Paketstacija ar TNC var strādāt atkārtotāja - digipītera - režīmā, līdz ar to iespējami sakari starp stacijām, kuras viena otru tieši nedzird - tā ievērojami var palielināt sakaru attālumu. Digipīters uztver un raida tai pašā frekvencē - nevajag dārgus filtrus kā balss atkārtotājā. Ķēdē starp gala stacijām var būt līdz septiņiem digipīteriem (to skaits ierobežots, lai pārāk nemazinātos sakaru ātrums). TNC var reizē veikt vairākus uzdevumus: Jūs varat ar kādu staciju sarunāties pa tiešo klaviatūras režīmā, citas stacijas var Jūsējo izmantot kā datu atkārtotāju, un vēl cita stacija var pieslēgties Jūsu pasta kastei.

Piemēram, lai attēlā parādītā stacija YL1ZE pieslēgtos YL3PL, par digipīteru izmantojot YL3GST, YL1ZE savam TNC dod komandu connect yl3pl via yl3gst. Tas viss notiek vienā frekvencē ar laika dalīšanu, procesu automātiski vada TNC. Visas paketstacijas parasti izmanto vienu frekvenču kanālu, tāpēc šis sakaru veids ir ļoti ekonomisks spektra ziņā. Vislielāko popularitāti paketradio guvis UĪV, jo tur ir stabilāka radioviļņu izplatīšanās. Tālāk rakstā minētā paketradio stacija YL1ZU uzsākusi darbību frekvencē 144.650 MHz, bet šī gada laikā tā tiks nomainīta atbilstoši IARU 1. reģiona jaunajam joslu plānam . Lai arī tiešo sakaru attālums UĪV ir neliels, digipīteru izmantošana ļauj sakaru attālumu ievērojami palielināt. Lielākiem attālumiem pasta kastu stacijas savā starpā izveido tā saucamo mugurkaula tīklu, papildus izmantojot jaudīgus kanālus citos UĪV diapazonos, amatieru satelītsakarus vai Internetu.

Paketradio Latvijā

Paketradio Latvijā ienāca pirms gadiem desmit. Ar to īsos viļņos nodarbojās un vēl turpina nodarboties daži entuziasti. 1995. gada nogalē, kad Rīgā jau bija samērā daudz amatieru ar UĪV portatīviem raiduztvērējiem, neliela interesentu grupa nosprieda, ka vajadzētu ieviest Latvijā UĪV paketradio tīklu un izveidot BBS. Tika izmēģināti sakari UĪV, izmantojot balss atkārtotāju, jo eksperimenta dalībnieki viens otru pa tiešo nedzirdēja āra antenu trūkuma dēļ.

1996. gada nogalē pēc Latvijas Universitātes Matemātikas institūta vadošā pētnieka Gunta Bārzdiņa iniciatīvas eksperimentiem ar paketradio nodibināja kluba staciju YL1ZU. Šis kolektīvs izmēģināja tiešos sakarus, datu atkārtošanu un sakarus ar mobilu paketstaciju. Kādu laiku YL1ZU bija gaisā pastkastes režīmā. Daži rīdzinieki to epizodiski izmantoja gan kā pastkasti, gan kā digipīteru.

GPS

YL1ZU eksperimentēja arī ar GPS uztvērēju - to pieslēdza TNC un raidītājam un uzstādīja automobilī, lai automātiski pārraidītu tā kooordinātes uz bāzes staciju - vairums šobrīd ražoto TNC spēj pārraidīt arī datus no GPS uztvērēja NMEA 0183 formatā. Bāzes stacijā dators automātiski pierakstīja braucošā auto ceļa žurnālu - laiku un koordinātes, ko pēc tam pārlika attēla veidā uz ciparu kartes.

Šī raksta tapšanas laikā YL1ZU kolektīvs eksperimentē ar Internetā lietoto datu pārraides protokolu TCP/IP, darbinot TNC KISS režīmā, un nākotnē apkārtnes UĪV paketradio cienītājiem cer sagādāt iespēju sazināties ar tālākiem korespondentiem, izmantojot starptautiskā datortīkla starpniecību.

Kā uzbūvēt paketstaciju

Ja Jums jau ir UĪV amatieru stacija un dators, atliek tikai iegādāties TNC un salodēt dažus kabeļus tā pieslēgšanai. TNC aprakstā izlasīsiet, kā iziet gaisā, bet tālāko jau uzzināsiet no korespondentiem. Labāko firmu UĪV 1200 bps TNC maksā nedaudz pāri par 100 ASV dolāriem vai tikpat latu - atkarībā, kur pirksiet. Amatieri, kuri paši būvē aparatūru, TNC varēs izgatavot par dažiem desmitiem latu.

Varbūt paketradio ieinteresēs daļu no jauniešiem - pašreizējiem Interneta un datorspēļu faniem? Paketradio paver plašas iespējas eksperimentiem sakaru un datortehnikā, ar to gūtās iemaņas noteikti palīdzēs arī citās dzīves sfērās.

Pēcvārds

Kopš 1997. gada maija Matemātikas un informātikas institūta paketradiostacija YL1ZU nodrošina Rīgas un tās tuvākās apkārtnes amatieriem Internet sakarus radioamatieru domēnā ampr.org. Stacijas darba frekvence joprojām ir 145.650 MHz. Sīkāks apraksts angliski.

YL1ZU kolektīvs veica arī APRS eksperimentu, ar GPS uztvērēja un paketradio palīdzību kartē Tīmekļa lapā reālā laikā attēlojot automobiļa kustību.


Citi raksti
Amatieru radio Latvijā

990205 ham@latnet.lv