Pakettiradio

"pakettiradio = 30-luvulla syntyneet, 40-luvun pula-aikamentaliteetin sisäistäneet sedät tekivät 50-luvun protokollilla, 60-luvun radioilla ja 70-luvun modeemistandardeilla 80-luvulla radioverkkoa 90-luvun tarpeisiin (kjt 02.12.2001 19:36)"

Pakettiradio on

Pakettiradiolla tarkoitetaan joukkoa radioamatööritaajuuksilla käytettäviä modulaatioita ja protokollia, joilla kuljetetaan erilaisia datasanomia enemmän tai vähemmän automaattisesti paikasta toiseen..

2000-luvulla tärkein käyttötapa pakettiradiolle on ollut APRS järjestelmä.

Runkoverkko

Pakettiradion runkoverkko on nykyisin pääasiassa Internet ja 1980-luvun puheet tämän tekniikan käytöstä hätäapuna kaiken muun petettyä voidaan unohtaa.

Liityntärajapinnat

Pakettiradion liityntärajapintana on enimmäkseen 1200 baud AFSK, jota erityisesti APRS käyttää. Myös nopeampia liityntämoodeja on tarjolla, alkaen G3RUH:in 9600 bps RUH-modeemeista kapeakaista-FM radioiden audion päällä.

Pakettiradioliikenne on pääosin 2m taajuusalueella NBFM modulaation päällä. Jonkin verran liikennettä on myös 70cm taajuusalueella ja harvinaisia tapauksia 23cm taajuusalueella.

Modulaatioita:

• BELL-202/NBFM ("AFSK") 1200 bps
• G3RUH/NBFM ("RUH") 9600 bps

Linkki-protokollia:

• AX.25 (mm. APRS käyttää tätä)
• ROSE
• NETROM

Sovellusprotokollia:

• APRS
• TCP/IP
• CONVERS
• F6FBB posti
• DX-CLUSTER

N1VG:

• Pieni APRS ja OpenTRAC yhteensopiva trakkeri: http://n1vg.net/opentracker/
• Pakettiradion teknisten perusteiden yhteenveto: http://n1vg.net/packet/

Puutteet ja ongelmat

Radiot ja modulaatio:

• FM radioita käytettäessä on vastaanotossa ylimääräinen "FM-kynnys", noin 10-15 dB jonka verran parempi signaalin pitää olla, kuin vastaava SSB vastaanotto.
• Kaistaleveys on ylipäätään pieni
• Surplussaa radioina käytettäessä, tarjolla on käytännössä:
  • Puhekäyttöön suunniteltuja NBFM radioita
  • Jotka käsittelevät sisään ja uloskulkevaa audiosignaalia yleensä varsin rumasti suhteessa datamodulaatioiden tarpeisiin
  • Ryhmäkulkuajat vaihtelevat
  • DC-kytkentää modulaattorille ei ole saatavilla
  • DC-kytkentää ilmaisimelta ei ole saatavilla
• Modulaatio (Bell-202) on tarkoitettu lankamodeemiliikenteeseen ja sitä tukevia analogisia piirejä ei enää saa (mutta mikroprosessoreissa on niin paljon tehoa, että se voidaan tehdä pienellä halvalla prosessorilla)
• Modulaation päällä ei ole minkäänlaista virheenkorjausta:
  • jos 200 tavua pitkän paketin lähetyksen aikana yksikin bitti menee rikki, koko paketti on kelvoton ja se joudutaan lähettämään uudestaan.
• Pakettimodulaation kantama on 10-50 km, suunta-antennisilla linkki-asemilla ehkä jopa 80 km.
  • Helsinki-Tampere väliin tarvitaan ainakin 2 väliasemaa
  • Jos 200 tavuisen paketin yksikin bitti (1600 bittiä) menee rikki yhdelläkään välihypyllä, ei viesti mene ehjänä perille.
  • Jotta viestin perillemenon todennäköisyys on parempi kuin 90%, yhteyden linkkien toimivuuden pitää olla parempi, kuin 96%. (P_tot = P₁ * P₂ * P₃ ...)
  • Jotta 1600 bittisen viestin perillemenon todennäköisyys on parempi kuin 90%, kolmiportaisen linkin kullekin bitille laskettava perillemenon onnistumistodennäköisyys pitää olla parempi, kuin: 0.90^1/(3*1600) = 0.999978 = 1 - 2.2*10^-5
    • Linkkien halutun BERrin pitää olla siis parempi, kuin: 2.2*10^-5

Linkkiprotokollat:

• AX.25:n luojat myöntävät avoimesti, että he eivät tienneet että mitä olivat tekemässä sitä tehdessään, erityisesti he eivät ymmärtäneet X.25 protokollan toimintaa
  • Eksplisiittinen hop-routing HDLC-kehyksen osoitekentässä on hirvittävä teko
• Protokollassa ei ole mitään virheenkorjausta itsessään, vaan se luottaa HDLC-kehyksen CRC:n löytävän kaikki virheet
• Linkkitasolla viitataan noin tusinaan SSID:hen, joita AX.25 asemalla voi olla ja sovellukset joutuvat sitten pärjäämään parhaansa mukaan, koska tärkeimmät nykyisistä sovelluksista käyttävät AX.25:n UI (Unnumbered Information) kehyksiä, joiden sisällä ei ole automaattista tapaa tunnistaa käytettyä sovellusta...

Sovellusprotokollat:

• APRS on hirveä ad-hoc temppujen kokoelma ilman alkeellisimpiakaan protocol-id tietoja siitä:
  • että kyseessä on APRS:ää sisältävä UI kehys
  • mitä APRS varianttia kehys sisältää

Tulevaisuus ?

• Japanissa on menossa aktiivinen digitaalisen radioamatööriradioverkon (D-STAR) kehitys, mutta informaation saatavuus muutoin kuin Japaniksi on hieman heikkoa.