Введение

Контроллер конечного узла (ТНК) – это устройство, используемое радиолюбителями для участия в пакетных радиосетях AX.25. Он функционально схож с пакетизаторами/депакетизаторами, используемыми в сетях X.25, но дополнен модемом для преобразования базовых цифровых сигналов в звуковые тоны. Первый ТНК, плата VADCG, был первоначально разработан Дугом Локхартом, VE7APU, из Ванкувера, провинция Британская Колумбия. ТНК для любительской радиосвязи впервые были разработаны в 1978 году в Канаде Монреальским клубом радиолюбителей и группой цифровой связи Ванкувера. Они не получили широкого распространения, поскольку в продаже была только незаполненная печатная плата, и сборщикам приходилось самостоятельно приобретать большое количество компонентов. В 1983 году ассоциация Tucson Amateur Packet Radio (TAPR) выпустила полные комплекты для своей разработки TNC 1. Позже она стала доступна под маркой Heathkit HD 4040. Через несколько лет появилась улучшенная модель TNC 2, которая была лицензирована коммерческим производителям, таким как MFJ. В 1986 году была разработана улучшенная версия "TNC+", предназначенная для запуска программ и протоколов, разработанных для оригинальной платы ТНК. TNC+ также включал ассемблер и версию Forth (STOIC), работающую непосредственно на TNC+, для поддержки разработки новых программ и протоколов.

Описание

Типичная модель состоит из микропроцессора, модема и программного обеспечения (в EPROM), которое реализует протокол AX.25 и предоставляет пользователю интерфейс командной строки. (Как правило, это программное обеспечение также обеспечивает другие функции, такие как простая система доски объявлений для приема сообщений в отсутствие оператора.) Поскольку TNC содержит всю необходимую логику для связи по сети AX.25, внешний компьютер не требуется. Доступ ко всем ресурсам сети можно получить с помощью простого терминала. TNC подключается к терминалу и радиопередатчику. Данные от терминала форматируются в пакеты AX.25 и модулируются в аудиосигналы (в традиционных приложениях) для передачи по радио. Полученные сигналы демодулируются, данные извлекаются из формата, а вывод отправляется на терминал для отображения. Помимо этих функций, TNC управляет радиоканалом в соответствии с рекомендациями, указанными в спецификации AX.25. Первоначально TNC использовался преимущественно для связи один на один, либо между двумя людьми, либо между человеком и автоматизированной доской объявлений или системой электронной почты.

Текущий статус

С конца 1990-х годов большая часть использования AX.25 перешла к иной парадигме связи, основанной на автоматической системе отчетности пакетов (APRS). ТНК 1980-х и 1990-х годов представляли собой законченные решения, для работы с которыми требовались только радиостанция и опциональный "глухой" терминал. С появлением домашних компьютеров в радиолюбительских "избушках" возникло стремление к более простым и дешевым устройствам типа "KISS" (Keep It Simple, Stupid). Они оснащены модемом и выполняют минимальную обработку протокола AX.25, перенося основную часть вычислений на персональный компьютер. Следующим логичным шагом в развитии стало исключение специализированного оборудования и полная реализация обработки на компьютере. Для передачи аудиосигнала к радиостанции и от нее используется "звуковая карта", а все остальное выполняется программно. Некоторые ранние попытки оказались неудачными, что создало этому подходу плохую репутацию. Современные программные ТНК, использующие методы цифровой обработки сигналов (DSP), способны успешно декодировать слабые сигналы, недоступные для старого оборудования. Некоторые портативные и мобильные VHF-радиостанции, представленные на рынке, уже имеют встроенные функции ТНК для поддержки протокола APRS. Многие ТНК все еще используются, особенно на автоматических станциях, где важна надежность. Значение определения местоположения в системе APRS стимулировало разработку нового поколения компактных маломощных ТНК, часто интегрированных с GPS-модулем для использования в мобильных системах слежения. Протоколы диджипитера APRS требуют соблюдения определенных правил именования, и старые ТНК могут не поддерживать необходимые функции для работы в качестве диджипитера. Однако практически любой ТНК можно использовать для домашнего применения или в качестве трекера. ТНК, являющиеся клонами популярной TAPR TNC 2, могут быть модернизированы с помощью проекта прошивки UIDIGI.

Порт данных терминала

ТНК изначально разрабатывались для приема сообщений от человека, набирающего текст на неинтеллектуальном терминале. ТНК имели разъем DB 25 или DE 9, передающий асинхронные байты старт-стоп с уровнями сигналов RS 232. Это также можно было использовать с последовательным портом персонального компьютера. Последовательные порты сейчас практически не используются, но доступны USB-кабели для преобразования в последовательный интерфейс. Однако, как правило, человек использует более сложное программное обеспечение, работающее на персональном компьютере, которое отправляет сообщения в ТНК, используя протокол KISS (TNC) или протокол 6PACK. Современные программные ТНК предоставляют TCP/IP-интерфейсы, к которым можно получить доступ через компьютерные сети. Например, можно запустить программный ТНК на Raspberry Pi рядом с радиостанцией и получить к нему доступ с ноутбука из другого места. Программные ТНК также предоставляют "виртуальные терминалы", чтобы их можно было использовать со старыми приложениями, которые поддерживают только последовательные порты.