Кіріспе
АХ25 протоколын пайдаланатын әуесқойлық радио дерек байланысының түрі. Цифрлық радиода пакеттік радио – цифрлық радиобайланысқа пакеттік коммутациялау техникаларын қолдану. Пакеттік радио цифрлық деректерді радиобайланыс арнасы арқылы беру үшін тізбектік немесе хабар алмасу коммутациялау протоколдарына қарағанда пакеттік коммутациялау протоколын пайдаланады. Пакеттік радио әуесқой радио операторлары тарапынан жиі қолданылады. AX.25 (Amateur X.25) протоколы X.25 дерек байланысы қабаты протоколынан туындаған және әуесқойлық радио қолданысы үшін бейімделген. Әрбір AX.25 пакетіне жіберушінің әуесқойлық радио шақыру таңбасы кіреді, бұл АҚШ FCC талаптарына сәйкес әуесқойлық радиостанцияны анықтауды қамтамасыз етеді. AX.25 басқа станцияларға пакеттерді автоматты түрде қайталауға мүмкіндік береді, бұл беріліс аумағын кеңейтеді. Кез келген пакеттік станция дигипитер ретінде әрекет ете алады, алыс станцияларды желілік байланыс арқылы байланыстырады. Бұл пакеттік радиону әсіресе төтенше жағдайлардағы байланыс үшін пайдалы етеді. Пакеттік радио ұялы байланыста да қолданылуы мүмкін. Кейбір ұялы пакеттік радио станциялары өз орналасқан жерін автоматтік пакеттік хабарлау жүйесі (APRS) арқылы мерзімді түрде жібереді. Егер APRS пакеті "игейт" станциясымен қабылданса, орналасқан жер туралы мәліметтер және басқа хабарламалар интернет-серверге бағытталып, ашық веб-бетте қолжетімді болады. Бұл әуесқой радио операторларына көлік құралдарының, жаяу жүргіншілердің, жоғары биіктіктегі шарлардың және т.б. орналасқан жерін, сондай-ақ телеметриялық мәліметтер мен басқа хабарламаларды әлем бойынша қадағалауға мүмкіндік береді. Кейбір пакеттік радио жүзеге асырулары TARPN сияқты тікелей байланыс арналарын да пайдаланады. Мұндай жағдайларда, шулы және әлсіз сигналдар үшін қателерді түзетуді қолдайтын Жетілдірілген 2-деңгейлі протокол (IL2P) сияқты жаңа протоколдар пайда болды.
In digital radio, packet radio is the application of packet switching techniques to digital radio communications. Packet radio uses a packet switching protocol as opposed to circuit switching or message switching protocols to transmit digital data via a radio communication link. Packet radio is frequently used by amateur radio operators. The AX.25 (Amateur X.25) protocol was derived from the X.25 data link layer protocol and adapted for amateur radio use. Every AX.25 packet includes the sender's amateur radio callsign, which satisfies the US FCC requirements for amateur radio station identification. AX.25 allows other stations to automatically repeat packets to extend the range of transmissions. It is possible for any packet station to act as a digipeater, linking distant stations with each other through ad hoc networks. This makes packet radio especially useful for emergency communications. Packet radio can be used in mobile communications. Some mobile packet radio stations transmit their location periodically using the Automatic Packet Reporting System (APRS). If the APRS packet is received by an "igate" station, position reports and other messages can be routed to an internet server, and made accessible on a public web page. This allows amateur radio operators to track the locations of vehicles, hikers, high altitude balloons, etc., along with telemetry and other messages around the world. Some packet radio implementations also use dedicated point to point links such as TARPN. In cases such as this, new protocols have emerged such as Improved Layer 2 Protocol (IL2P) supporting forward error correction for noisy and weak signal links.
Тарих
Бұрынғы цифрлық радиобайланыс түрлері телеграфия (Морзе кодын қолдану), телепринтер (Бадот кодын қолдану) және факсимиле болды.
Алоха және PRNET
Радио схемалары табиғаты бойынша тарату желісінің топологиясына ие болғандықтан (яғни көптеген немесе барлық түйіндер желіге бір уақытта қосылады), пакеттік радио желілерін іске асырудағы алғашқы техникалық қиындықтардың бірі – сигналдардың қақтығысуын болдырмау үшін ортақ байланыс арнасына қол жеткізуді басқару құралын табу болды. Гавайи университетінің профессоры Норман Абрамсон ALOHAnet деп аталатын пакеттік радио желісін жасады және 1970 жылдардың басынан бастап желі түйіндері үшін ортақ радио арнасына қол жеткізуді реттеу әдістерін әзірлеу мақсатында бірқатар тәжірибелер жүргізді. Бұл жүйе UHF жиіліктерінде 9600 бод жылдамдығымен жұмыс істеді. Осы жұмыстың нәтижесінде Aloha көптік кіру протоколы құрастырылды. Леонард Клейнрок және тағы басқалар жасаған арнаға кіру техникасының кейінгі жетілдірілуі 1975 жылы Роберт Меткалфқа қазіргі кезде кең таралған Ethernet жергілікті желісін (LAN) жобалауда тасымалдағыш сезіміне негіделген көптік кіру (CSMA) протоколдарын пайдалануға мүмкіндік берді. 1973–1976 жылдары DARPA Сан-Франциско шығанағында PRNET деп аталатын пакеттік радио желісін құрды және ARPANET (Интернеттің алға құрылғысы) байланыс протоколдарын (кейін IP деп аталды) мобильді және стационарлық желі түйіндері арасындағы пакеттік радио байланыстары арқылы қолдануды тексеру үшін SRI-мен бірқатар тәжірибелер жүргізді. Бұл жүйе өте жетілген болды, себебі ол 100 кбит/с және 400 кбит/с дерек арналарын қамтамасыз ету үшін тікелей тізбекті тарату спектрін (DSSS) модуляциялау және алдын ала қателерді түзету (FEC) техникаларын қолданды. Бұл тәжірибелер жалпы алғанда сәтті деп есептелді және сонымен қатар Интернет желісінің алғашқы демонстрациясы болды, өйткені бұл тәжірибелерде деректер ARPANET, PRNET және SATNET (серіктік пакеттік радио желісі) желілері арасында маршрутизацияланды. 1970 және 1980 жылдары DARPA әртүрлі әскери және мемлекеттік мекемелерде ARPANET-ке қосылған бірнеше жер бетіндегі және серіктік пакеттік радио желілерін пайдаланды.
Пакеттік радио әуесқойлары және AMPRNet
1978 жылы әуесқой радио операторлары пакеттік радиомен тәжірибе жүргізуді бастады. Бұл кезде Роберт Руло (VE2PY), Брам Франк (VE2BFH), Норм Перл (VE2BQS) және Монреальдегі Монреаль әуесқой радио клубының мүшесі Жақ Орсали (VE2EHP), Канада үкіметінен рұқсат алғаннан кейін, үйде жасалған құралдарды пайдалана отырып, VHF әуесқой радио жиіліктері арқылы ASCII кодталған деректерді таратумен тәжірибе жүргізе бастады. 1980 жылы Дуг Локхарт (VE7APU) және Ванкувердегі Ванкувер аймағының цифрлық байланыс тобы (VADCG), Британдық Колумбияда әуесқой пакеттік радио желілерінде пайдалану үшін стандартталған құралдарды (терминалдық контроллерлер) көптеп өндіруді бастады. 2003 жылы Руло 1978 жылғы Монреаль протоколы бойынша жұмысы үшін CQ Amateur Radio журналының атақ залына енгізілді. Канадада бұл қызмет басталғаннан кейін көп ұзамай АҚШ-тағы әуесқойлар пакеттік радиоға қызығушылық танытты. 1980 жылы АҚШ Федералды байланыс комиссиясы (FCC) АҚШ-тың әуесқойларына әуесқой радио арқылы ASCII кодтарын таратуға рұқсат берді. Пакеттік радио үшін арналған қайталаушыларды ("дигипитерлер") жасауға болады. АҚШ-тағы алғашқы белгілі пакеттік радио әрекеті 1980 жылдың желтоқсанында Сан-Францискода болды, сол кезде Хэнк Магнуски (KA6M) және Тынық мұхиты пакеттік радио қоғамы (PPRS) 2 метрлік пакеттік қайталаушыны іске қосты. DARPA және ARPANET үстемдігіне сәйкес, жаңадан пайда болған әуесқой пакеттік радио желісі DARPA стилінде AMPRNet деп аталды. Магнуски әуесқой радио пайдалануы үшін желіде IP-адрестерді тағайындады. Ел бойынша пакеттік радиоға қызығушылық танытқан көптеген әуесқой радио операторларының топтары құрылды, соның ішінде Калифорниядағы Тынық мұхиты пакеттік радио қоғамы (PPRS), Аризонадағы Тусон әуесқой пакеттік радио корпорациясы (TAPR) және Вашингтондағы Әуесқой радио зерттеу және даму корпорациясы (AMRAD). 1983 жылы TAPR жиынтық түрінде қол жетімді алғашқы TNC ұсынды. Пакеттік радио Солтүстік Америкада күннен-күнге танымал бола бастады және 1984 жылы алғашқы пакеттік хабарландыру тақталары пайда бола бастады. Пакеттік радио 1986 жылдың тамызында Калифорния штатының Серритос қаласындағы Аэромексико әуе компаниясының ұшағы апатқа ұшыраған кезде төтенше жағдайлардағы өнімділігінің құндылығын дәлелдеді. Волонтёрлер бірнеше маңызды орындарды байланыстырып, пакеттік радио арқылы мәтіндік хабарларды жіберді, бұл дауыстық жиіліктерді бос ұстады. Пакеттік радионың алғашқы дамуы туралы объективті сипаттама үшін "Әуесқой қызметінде пакеттік радио" мақаласына жүгініңіз.
By 1983, TAPR was offering the first TNC available in kit form. Packet radio started becoming more and more popular across North America and by 1984 the first packet based bulletin board systems began to appear. Packet radio proved its value for emergency operations following the crash of an Aeromexico airliner in a neighborhood in Cerritos, California, in August, 1986. Volunteers linked several key sites to pass text traffic via packet radio which kept voice frequencies clear. For an objective description of early developments in amateur packet radio, refer to the article "Packet Radio in the Amateur Service".
Деректер байланысы
Пакеттік радио желілері X.25 протоколынан туындаған және әуесқой радио қолдануы үшін арналған AX.25 деректер байланысы қабаты протоколына сүйенеді. Атауына қарамастан, AX.25 OSI моделінің физикалық және деректер байланысы екі қабатын да анықтайды. (Ол сонымен қатар желілік қабат протоколын да анықтайды, бірақ ол сирек қолданылады.)
Желілік
Пакеттік радио көбінесе станциялар арасындағы тікелей, пернетақтадан пернетақтаға қосылымдар үшін қолданылады, екі оператордың тікелей байланысы немесе оператор мен хабарландыру тақтасы жүйесі арқылы. Бұл қолданыстар үшін деректер желісі деңгейінен жоғары желілік қызметтердің қажеті жоқ. Станциялар арасында деректерді автоматты маршруттауды қамтамасыз ету (электрондық поштаны жеткізу үшін маңызды) мақсатында AX.25 протоколымен жұмыс істеу үшін бірнеше желілік деңгей протоколдары әзірленді. Олардың ішіндегі ең белгілілері – NET/ROM & TheNET, ROSE, FlexNet және TexNet. Принцип бойынша, кез келген желілік деңгей протоколын пайдалануға болады, соның ішінде кең таралған Интернет протоколын да.