APRS-toistin

APRS digipiitteri

Koska yksittäisten, varsinkin liikkuvien, APRS-asemien radiokantama ei ole itsessään kovin hyvä, on APRS-verkossa yleensä korkealle sijoitettuja, hyvän kuuluvuuden omaavia ns. APRS-digipiittereitä.

Digipiittereiden tehtävänä on vastaanottaa APRS-asemien lähettämiä paketteja ja automaattisesti toistaa ne samalla taajuudella. Kahden tai useamman digipiitterin kuullessaan suoraan toisiaan voidaan yhden digipiitterin toistama paketti toistaa uudestaan naapuridigipiittereillä, jolloin kantama laajenee entisestään. APRS-verkko toimii protokollatasolla toimintaa tarkasteltassa varsin anarkistisesti ja jossain määrin ennalta arvaamattomasti, mutta käytännössä systeemi toimii yllättävän hyvin, kunhan kanavan liikennetiheys ei kasva kovin suureksi ja digipiittereiden sijoittamisessa käytetään järkeä.

Joidenkin TNC:illä tehtyjen digipiittereiden asetuksiin löytyy vihjettä artikkelista: http://www.oh2kku.ham.fi/aprs/digi/asetukset.html

Kohtuus kannattaa kuitenkin säilyttää tässä levitysjakelussakin, sillä APRS:n olemuksen pohjalla on oletus ns. taktisesta paikkatiedosta eli ajankohtaisesta lähialueella olevasta informaatiosta. On myös muistettava että radiokanavan kapasiteetti on rajallinen! Artikkeli "APRS digipiittauspolkuesimerkki" kertoo mitä tapahtuu ylilaveilla radiojakeluilla.

Digipiittereiden lisäksi APRS-verkoissa on usein Internet-yhdyskäytäviä, lyhyesti sanottuna APRS iGateja. APRS iGate saattaa sijaita samassa paikassa digipiitterin kanssa, mutta ne voivat myös toimia toisistaan riippumattomasti. Igate välittää radiotiellä kuulemansa paketit Internetissä toimivaan APRS-IS-verkkoon, joka siis yhdistää Igateja ympäri maailman. Osa iGateista välittää APRS-liikennettä myös Internetistä takaisin radiopohjaiseen APRS-verkkoon, mutta Internetin ja APRS-radioverkon siirtonopeuksien suurien erojen ja lupateknisten syiden vuoksi radioverkkoon ei voi täysin kontrolloimatta päästää Internetin kautta vastaanotettuja APRS-paketteja.

APRS-paketteja välitetään Digipiittereillä seuraavilla viidellä tavalla:

1. RELAY on yksinkertaista digipiittausta ilman duplikaattieliminointia
2. WIDE on yksinkertaista digipiittausta ilman duplikaattieliminointia
3. TRACE on yksinkertaista digipiittausta ilman duplikaattieliminointia, mutta välittäneen aseman kutsun lisäyksellä polkuun
4. WIDEn-N on "N-tulvitusta" duplikaattieliminoinnilla, mutta ilman välitysreitin seurattavuutta (traceability)
5. TRACEn-N on "N-seurantaa" duplikaattieliminoinnilla ja välitysreitin seurattavuudella (traceability)

Näistä kaksi viimeistä vähentää radiokanavalle ajettavien uusintalähetysten määrää vähentäen kanavan ruuhkaisuutta ja siten parantaen sanomien läpimenon todennäköisyyttä.

Edellä duplikaattieliminointi tarkoittaa että jos radiolla kuultu paikkatieto on tuttu alle 30 sekunnin sisällä kuulluista ja edelleenvälitetyistä, sitä pakettia ei lähetetä uudelleen.

Artikkelissa APRS digipiittauspolkuesimerkki kerrotaan mitä tapahtuu jos polku on liian lavea (mutta duplikaattieliminointi toimii. Ilman sitä 1. ja 2. vyöhykkeiden välillä esimerkin WIDE4-4 paketti viettäisi hyvän tovin pomppimasssa niiden välillä.)

Bruninga kertoo oheisissa linkeissä tästä "n-N" konseptista, jossa aiemmat "RELAY,WIDE" välitinpolut korvataan "WIDEn-n" poluilla:

• http://www.ew.usna.edu/~bruninga/aprs/fix14439.html
• http://www.ew.usna.edu/~bruninga/APRS-docs/DIGIS.TXT
• http://www.ew.usna.edu/~bruninga/APRS-docs/paths.txt
• http://www.ew.usna.edu/~bruninga/aprs/new-eu-paradigm.txt

Käytännössä Suomessa riittää VIA-poluksi "WIDE2-2"

Suomen voimassaolevien radioamatöörimääräysten mukaan, asema joka ei ole operaattorin välittömässä valvonnassa ja ohjauksessa vaatii ns. automaattiaseman luvan, tämä täytyy pitää mielessä kun tekee kaksisuuntaista iGatea.

APRS digipiitterin säätöohjeet

Lyhyesti:

Tulkitaan polussa oleva:

• "WIDE" ikään kuin se olisi "WIDE1-1"
• "TRACE" ikään kuin se olisi "TRACE1-1"
• "RELAY" ikään kuin se olisi "TRACE1-1"

Vanhamuotoiset yhdistelmäpolut:

• "RELAY,WIDE" tulkitaan ikään kuin ne olisivat "TRACE2-2"
• "RELAY,WIDE,TRACE" tulkitaan ikään kuin ne olisivat "TRACE3-3"

Jos näkyy "WIDEn-N" tai "TRACEn-N" kenttiä poluissa, joissa "n" on yli kolmen, ei sellaista pakettia lähetetä eteenpäin radiolla. (Se voidaan lähettää iGate:lla APRS-IS:ään.)

Duplikaattipakettien tunnistus

Jotta APRS digipiitteri ei tarpeettomasti toistelisi paketteja jotka se on saanut hiljattain, se voi pitää kirjaa välitetyistä paketeista ja muistia säästääkseen näistä voidaan laskea tiiviste (hash, tarkistussumma).

Vertailtava paketti muodostetaan keräämällä kandidaatin "sisimmästä" (erityisesti ns. 3rd-party paketeissa) AX.25 lähdeosoitteesta (call-ssid), kohdeosoitteesta (call, mutta ei ssid eikä myöskään polku) ja datakentän sisällöstä, mahdollisesti lopussa olevat välilyönnit (ja CR/LF) poistaen.

Jos esimerkiksi viimeisen 30 sekunnin aikana kuullaan sama paketti uudestaan, ei sitä tarvitse turhaan välittää.

Radiokanavan kapasiteetti on noin 4,000 merkkiä 30 sekunnnissa jolloin muistin säästäminen ei välttämättä ole hyvä perustelu tarkistussumman laskemiselle varsinkaan kun igate on yleensä laite joka pyörittää Windowsia tai jotain UNIXia joilla muistin määrä lasketaan sadoissa miljoonissa merkeissä, tai edes sulautetussa systeemissä.

Paketin lopun välilyönnit jätetään tarkistussummalaskennassa huomiotta siksi, että jotkut igate-ohjelmat lisäävät tai poistavat välilyöntejä pakettien lopuista, jolloin välilyöntien määrän vaihdellessa tarkistussumma voisi muuttua. Paketti kuitenkin välitetään aina alkuperäisen määrän välilyöntejä sisältävänä.

Esimerkiksi seuraavassa paketissa muodostuu sama vertailupaketti: "OH2XYZ-11>APZYXW:>pakettia":

"OH2XYZ-11>APZYXW-4,RELAY,WIDE:>pakettia  "
"OH2XYZ-11>APZYXW-4,OH3XYZ-3*,WIDE:>pakettia  "
"OH1YYY>APRS,WIDE:}OH2XYZ-11>APZYXW-4,TCPIP,OH1YYY*:>pakettia  "

APRS digipiitteriohjelmia/laitteita

Mikä tahansa KISS TNC ja tietokone sopivalla ohjelmalla voidaan yhdistää digipiitteriksi.

• Windows:
  • UI-View + AGWPE, Xastir
• Linux:
  • aprsdigi
  • digi_ned
• DOS:
  • digi_ned, Huom! Toimii myös windowsissa "DOS ikkunassa" AGWPE:n kanssa!

On olemassa myös TNC:ssä ajettavia ohjelmia jotka muodostavat digipiitterin. Näitä on saatavilla mm.:

• UIDIGI — vaihtoehtoinen ohjelmisto TAPR TNC2 klooneihin (OH-TNC, Symek TNC2S, etc.)
• Kantronics KPC-3+
• Hamdr digipeater

Lista suomalaisista APRS digipiittereistä

Lista suomalaisista APRS digipiittereistä on erillisellä sivulla.