Обзор любительской цифровой сети.

Любительская цифровая радиосеть немного похожа на Интернет - также аморфна и трудна для описания. Она представляет собой сеть КВ, УКВ и УКВ спутниковых радиостанций соединенных в единое целое для организации передачи сообщений в любое место этой сети. Базовые станции УКВ диапазонов (BBS) работают пакетным протоколом (AX.25) на высоких скоростях. Эти узлы сети работают на общих частотах и располагаются на сравнительно небольших расстояниях друг от друга. Передача информации происходит путем ретрансляции сообщений от одной станции к другой, количество узлов ретрансляции зависит от того, куда необходимо переслать сообщение. Дальность доступа конечного пользователя к УКВ базовым станциям невелика, она ограничивается условиями прохождения радиоволн на УКВ диапазонах, которая составляет десятки, в лучшем случае сотню, другую километров. По этой причине, для «мобильных» радиолюбителей (а это чаще всего яхтсмены, а так же прочие любители дальних путешествий), в первую очередь интересна возможность доступа к цифровой радиолюбительской сети на больших расстояниях (сотни и тысячи километров). Такую возможность дает радиосвязь на коротких волнах. Получение доступа к  КВ цифровым почтовым ящикам (MBO) достаточно легко выполнимо с помощью относительно простого оборудования. Большинство существующих КВ MBO станций применяют для своей работы программное обеспечение системы WinLink и подключаются к локальным УКВ пакетным сетям так же, как и остальные КВ MBO. Самые распространенные виды модуляции при работе с MBO это Pactor или Pactor-2.

На небольших расстояниях условия прохождения радиоволн на УКВ диапазонах – превосходны. Отсутствие фазовых искажений сигнала, позволяет применять простую модуляцию частотного манипулирования - FSK (Frequency Shift Keyed). Эта модуляция позволяет передавать информацию с относительно большой скоростью, ограниченной только параметром ширины диапазона излучения. Особенностями распространения радиоволн на КВ диапазонах являются так называемые ионосферные прохождения, позволяющие проводить дальние связи (сотни и тысячи километров). Распространение радиоволн, обусловленное отражениями радиоволн от земной поверхности и различных слоев ионосферы, на КВ частотах, характеризуются большой величиной фазовых искажений. Этот факт делает FSK модуляцию на коротковолновых диапазонах не применимой на практике. Цифровая связь на коротких волнах претерпела развитие, начиная с радиотелетайпа (RTTY), протокола Amtor, имеющего элементарную систему проверки ошибок, и продолжилась затем протоколом Pactor с более совершенной системой проверки ошибок и более высокой скоростью передачи информации. Протокол Amtor до сих пор используется некоторыми любительскими станциями (а так же большим количеством коммерческих станций в коммерческой версии протокола Sitor). В этом протоколе каждый символ передаются тремя блоками с паузой необходимой для получения подтверждения от принимающей станции (в эфире на слух сигналы Amtor, Sitor воспринимаются как «чирк-чирк»). Максимальная пропускная способность составляет 6 символов в секунду при хорошем качестве сигнала, на практике эта максимальная пропускная способность достигается редко.

Протокол Pactor был разработан в 1990 году группой немецких радиолюбителей, работающих в компании SCS. Протокол Pactor основан на принципах частотного манипулирования (FSK-модуляция). Он позволяет передавать более длинные блоки информации, чем Amtor, имеет более совершенную систему проверки ошибок и позволяет производить автоматическое увеличение скорости передачи информации со 100 Бод до 200 Бод, если условия радиоканала это позволяют. Первый Pactor контроллер был разработан компанией SCS. В дальнейшем, протокол был адаптирован другими производителями контроллеров TNC  (Terminal Node Controllers), но только без аппаратной функции аналоговой памяти коррекции ошибок, разработанной SCS. Все контроллеры Pactor запрашивают повтор передачи принятых с ошибкой блоков. В случае, если принять блок информации корректно не получается, контроллер делает попытку реконструкции блока из принятых ошибочных блоков. Аналоговая память ARQ запоминает не только цифровой бинарный код, но и аналоговый уровень каждого бита, обеспечивая «оттенки серого» для последующего анализа в контроллере и реализации процесса реконструкции.

Разработчики Pactor, из компании SCS, для реализации протокола Pactor-2 предложили использовать двухтональную фазовую кодировку (PSK). Их контроллер для Pactor-2 – PTC-II снабжен мощным DSP процессором, состоящим в своей основе из скоростного 32-битного микропроцессора. Эта модель контроллера поддерживает основной протокол Pactor (фактически Pactor-2 это «турбо» вариант основного протокола Pactor). Также контроллер SCS PTC-II дает возможность работать Amtor, RTTY, принимать код Морзе, принимать погодные факсы, так же есть встроенная возможность для приема пакетов со скоростью 300 – 9600 Бод на УКВ.

Протокол Pactor-3 был разработан в 2002 году как опция для семейства контроллеров PTC-II. Для реализации нового протокола не нужен новый контроллер, любой модем из семейства PTC-II можно подвергнуть «апгрейду» за дополнительную плату. Для дополнительной информации смотрите инструкцию к Pactor-3.

Сообщения в любительской цифровой сети практически не отличаются от обычных e-mail сообщений. Они включают в себя данные об адресе отправителя и адресе получателя сообщения, строку темы сообщения и собственно «тело» сообщения, - основной текстовой блок. Почтовое сообщение сначала передается от одной радиостанции к другой (например от пользователя радиосети к базовой станции). Затем, при необходимости, сообщение может быть легко отправлено далее на интересующий отправителя адрес электронной почты сети интернет. Электронные адреса пользователей радиосети, в отличие от электронных адресов сети интернет, имеют строгую иерархию и привязку к географическому положению. Например: адрес KE6RK@OE4XBU.AUT.EU означает станцию KE6RK (американская станция, судя по позывному), которая зарегистрирована в почтовом сервере станции OE4XBU в Австрии, в Европе. Теоретически, сообщение, адресованное куда-либо угодно, может быть прислано в любую базовую станцию (BBS или MBO). После приема сообщения базовой станцией, оно перенаправляется на другие станции любым путем, которое выберет станция MBO. Подобно e-mail, сообщения не приходят к получателю автоматически. Пользователи должны подключиться к станции BBS или MBO для получения своих сообщений.

Вполне возможно организовать взаимную коммуникацию базовых станций на прямую через интернет, без участия в этой коммуникации радиоканала. Система WinLink-2000 активно пользуется этой возможностью и объединяет в свою всемирную сеть большое количество КВ базовых станций MBO посредством простого соединения через интернет.

Законодательные и регистрирующие органы во всех странах мира вносят определенные ограничения на параметры излучения любительских радиостанций. Это ограничения по максимальной мощности радиопередатчиков, ограниченная разрешенная ширина полосы излучения радиосигнала (чаще всего, не более 3 кГц), четко распределенные диапазоны частот излучения, в свою очередь, имеющие частотные расписания по видам используемой модуляции. Для цифровой связи основным ограничением, влияющим на потенциальную скорость передачи цифровой информации, является ограничение ширины полосы излучения любительского передатчика. Но для обычного e-mail сообщения это ограничение не является существенной проблемой, так как при объеме сообщения в 5 – 10 Кб или немного выше, передача его на базовую станцию не вызывает трудностей.

Интернациональные соглашения о радиосвязи, принятые в мире, гарантируют любительским радиостанциям некоторый приоритетный статус на КВ диапазонах. Эти соглашения базируются на принципе отсутствия конкуренции радиолюбителей с коммерческими службами. Национальные  регуляторы (законодатели) всех стран, ввели запрет передачи коммерческих сообщений,  которые, например, в Соединенных Штатах, запрещают передачу любых сообщений, в которых хотя бы одна из сторон имеет материальную заинтересованность (Часть 97.113 правил FCC, пересмотренная в 1993 году). Так что вы можете заказать даже пиццу по любительскому радио, но только если ни одна из сторон не работает на пиццерию. Такое толкование закона применимо к радиолюбителям Соединенных Штатов работающих в эфире с борта судна, находящегося в море, в нейтральных водах и в территориальных водах других государств (позывной/ММ), в других странах могут применяться другие правила.

Второй запрет существует на сообщения в интересах третьих лиц, т.е. сообщения, которые адресованы к/от не радиолюбителям. Международная передача сообщений в интересах третьих лиц разрешена только между странами, где это разрешено. В США не существует запрета на передачу сообщений в интересах третьих лиц, это так же касается радиостанций лицензированных в США работающих в международных водах (позывной/ММ). В остальных случаях, при рассмотрении законности факта передачи сообщения «в интересах третьих лиц» любительской радиостанцией, основное значение имеет на территории какой страны располагается любительская радиостанция отправляющая/получающая такое сообщение, наличие национальной лицензии, разрешающей такое действие в данном случае не имеет силы. Таким образом, радиолюбителям имеющим лицензию США и работающим из страны не имеющей соглашения с США о передаче трафика в интересах третьих лиц, не имеют права отправлять/принимать интернет трафик инициатором которого был не радиолюбитель. Большинство MBO операторов перекладывают ответственность за исполнение этого правила на радиолюбителей - инициаторов сообщений, полагая, что инициатор сообщения будет относиться к правилам с уважением.

Перевод по мотивам материала AirMail Help ©1997-2006 Jim Corenman