Введение

Технология VoIP для радиолюбителей

Проект интернет-радиосвязи, также называемый IRLP, связывает радиолюбителей по всему миру, используя технологию Voice over IP (VoIP). Каждый шлюз состоит из выделенного компьютера, работающего под управлением специализированного программного обеспечения, подключенного как к радиостанции, так и к Интернету. Такая конфигурация образует так называемый узел IRLP. Поскольку все пользователи общаются посредством радио, а не напрямую через компьютер, IRLP приняла девиз "Сохраняя радиосвязь в любительском радио". Радиолюбители (hams), находящиеся в зоне действия местного узла, могут использовать генераторы тональных сигналов DTMF для установления соединения между узлами с любым другим доступным узлом в мире. Каждый узел имеет уникальный четырехзначный номер в диапазоне 1000–8999. Актуальный список всех узлов по всему миру (включая их текущий статус) доступен в любое время при просмотре обзора сети IRLP. По состоянию на февраль 2019 года существует более 1500 активных узлов. Соединения IRLP бывают двух типов: узел-узел и узел-рефлектор. Станции, желающие одновременно общаться с тремя или более узлами, могут сделать это, подключившись к так называемому IRLP-рефлектору. Рефлекторы представляют собой разновидность конференц-системы. Большинство рефлекторов в сети имеют 10 каналов (0–9), при этом канал 0 является основным. Каждый рефлектор имеет уникальный четырехзначный номер в диапазоне 9000–9999. Первые три цифры обозначают номер рефлектора, а четвертая – номер канала. По состоянию на апрель 2007 года в эксплуатации находится 20 рефлекторов (включая Echo Reflector 9990, который осуществляет цифровую запись и воспроизведение передач в тестовых целях). Поскольку большинство рефлекторов имеют 10 каналов, доступно около 200 уникальных каналов рефлекторов для использования.

История

IRLP был изобретен Дэвидом "Дэйвом" Кэмероном, VE7LTD. Родился и вырос в Западном Ванкувере, Британская Колумбия, Канада, Кэмерон учился в Университете Британской Колумбии, где вступил в UBC любительское радио общество. Он построил свой первый ретранслятор и компьютерный контроллер ретранслятора в 1990-х годах. Кэмерон установил первые три узла IRLP в ноябре 1997 года. Они использовали операционную систему Windows с установленным iPhone от VocalTec. Возникали проблемы с программным обеспечением, в основном из-за нестабильности и неуправляемости iPhone. После почти шести месяцев работы iPhone на активных соединениях с Верноном, Британская Колумбия, Канада, и Сент-Джоном, Нью-Брансуик, Канада, Кэмерон решил перестроить узлы и начать заново. Именно тогда впервые были протестированы операционная система Linux и программное обеспечение Speak Freely. 12 ноября 1998 года узел VE7RHS был впервые установлен в Gage Towers, UBC, Ванкувер, Британская Колумбия, Канада, с использованием Linux. Через несколько дней узел VE7RVN заработал из резиденции Майкла Пола Иллингби, VE7TFD, в Верноне, Британская Колумбия, Канада. С этого момента проблем больше не возникало. Это заложило основу для роста сети IRLP. Новые узлы медленно запускались по всей Канаде, затем в Соединенных Штатах и по всему миру. Изначально номера узлов состояли из трех цифр. В связи с существенным ростом сети IRLP в 2002 году потребовалось добавить еще одну цифру. Существующие номера узлов после этого изменения получили добавленный в конце ноль. Например, если старый номер узла был 123, он стал 1230. Большинство существующих отражателей также были преобразованы с одного канала на десять каналов. Этот новый тип отражателя был известен как супер-рефлектор. После преобразования всех отражателей приставка "супер" была удалена.

Операционная система

Linux является операционной системой (ОС) выбора для IRLP, поскольку обеспечивает наилучшую надежность, возможности программирования, эффективность и функциональность. Некоторые старые узлы IRLP используют дистрибутивы Red Hat 7.3 или Red Hat 9, так как это были очень стабильные выпуски, которые отлично работали на любом компьютере Pentium или лучше. В 2005 году была представлена специальная версия Fedora Core 3, а в 2006 году – Fedora Core 5. С марта 2007 года IRLP прекратила поддержку Red Hat и начала поставляться с дистрибутивом CentOS 4. По состоянию на декабрь 2012 года IRLP выпустила финальную версию CentOS 4.9, но теперь поддерживает Debian как предпочтительную операционную систему. Этот выпуск обеспечивает значительно улучшенную работу и расширенную поддержку различного оборудования.

Аппаратные средства IRLP

Для подключения к радио требуется плата IRLP. В настоящее время доступны платы IRLP версии 3.0, полностью собранные и протестированные. Каждая плата поставляется в комплекте со всеми необходимыми кабелями для подключения к параллельному порту компьютера (с защитными колпачками) и имеет разъем DE 9 типа "папа" для подключения к радиооборудованию. Кабель с разъемом DE 9 типа "мама" подключается к плате IRLP и обеспечивает интерфейс с радиостанцией, ретранслятором или контроллером. Два моно или стерео штекера 1/8" подключаются к звуковой карте компьютера. Ответственность за аудиосхему несет владелец. Плата IRLP представляет собой простую схему, наиболее сложной частью которой является декодер DTMF, состоящий из микросхемы декодера MT8870 (или аналога) и микросхемы логического элемента HCF4081 (или аналога). Требуются две микросхемы, поскольку MT8870 имеет фиксированные выходы, а программное обеспечение IRLP ищет короткие импульсы на выводах 10, 12, 13, 15 параллельного порта для подтверждения приема цифры DTMF. Вывод 15 MT8870 выдает импульс при декодировании любой допустимой цифры DTMF, поэтому этот сигнал используется на одном входе каждого логического элемента HCF4081. Другой вход логического элемента подключен к выводам 11, 12, 13, 14 MT8870. Выходы HCF4081 (выводы 3, 4, 10, 11) подключаются к параллельному порту и обеспечивают импульсный сигнал, необходимый IRLP. Программное обеспечение IRLP не может декодировать цифру D (нижняя правая клавиша на 16-кнопочной клавиатуре DTMF). Это ограничение аппаратной части декодера. Цифра DTMF D имеет логический уровень 0 на всех 4 битах от MT8870. Следовательно, все выводы параллельного порта будут иметь напряжение 0 вольт, что IRLP интерпретирует как отсутствие цифры DTMF. Плата IRLP не передает сигнал стробирования MT8870 на ПК; если бы это было сделано, это позволило бы обнаруживать цифру D. На плате IRLP отсутствуют аудио трансформаторы и блокировочные конденсаторы. Это просто схема декодера DTMF с простой схемой COS и PTT. Платы версии 3 также оснащены простыми полевыми транзисторами для функций AUX 1, 2 и 3.

Радиочастотная аппаратура

Для подключения к плате IRLP требуется радиостанция или ретранслятор. Линии COS (активация передатчика по наличию несущей) и PTT радиостанции должны быть доступны для платы IRLP. Кроме того, сигналы вежливости, время удержания и идентификаторы узлов не должны передаваться по VoIP-соединению. Этого можно легко добиться, используя CTCSS на передатчике ретранслятора, управляемом сигналом COS приемника.