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Il sistema di trasmissione digitale "Packet radio"

Modi digitali

L’attività dei radioamatori è rappresentata di sicuro dai modi digitali. I sistemi digitali sono tra i più disparati e tra questi più in uso dai radioamatori sono: AMTOR, APRS, ATV, Bell 103, Bell 202, CLOVER2000, CW, DominioEx, DV, Fax, FSK441, Hell, JT44, JT65, JT6M, MFSK 8/16, MT63, Olivia, Onda continua, Onda modulata continua, On-off keying, Packet radio, PACTOR, PSK31/63, Q15X25, RTTY, SSTV, Throb, WSPR. Questi modi digitali, con l’ausilio di un personal computer, i radioamatori sono in grado di fare sperimentazione di trasmissioni in digitale.

La qualità dei suoni digitali dipendono da tre fattori fondamentali di una registrazione audio: 1. Frequenza, 2. Bit per campioni, 3. Fonia. Tali proprietà di suoni sono settabili da una finestra apposita, così variando la frequenza, la qualità del suono varia nel numero di campionamenti dei suoni digitale stessi in un secondo; variando i bit varia il range della rappresentazione dei valori delle ampiezze, mentre variando la fonia si varia il numero dei canali audio. Naturalmente più la qualità di una registrazione del suono digitale è elevata, maggiore sarà lo spazio di memorizzazione richiesto.

IL SISTEMA DIGITALE PACKET RADIO

Packet Radio è una forma di commutazione a pacchetto tecnologia utilizzata per la trasmissione digitale di dati via radiofonica o wireless comunicazioni link . Utilizza gli stessi concetti di trasmissione dati via Datagram che sono fondamentali per le comunicazioni via Internet , in contrapposizione alle tecniche utilizzate da anziani dedicato o circuiti di commutazione .

Lo scopo e vantaggi del Packet radio
Packet radio è il quarto principale modalità di comunicazione radio digitale. Modalità precedenti erano telegrafia (codice Morse), telescrivente (Baudot) e fax. Come quelle modalità in precedenza, il pacchetto era inteso come un modo per trasmettere informazioni scritte affidabile. Il vantaggio primario era inizialmente prevista per una maggiore velocità, ma come il protocollo sviluppato, altre funzionalità galla.
Dai primi anni 1990, packet radio non è stato riconosciuto solo come un modo per inviare messaggi di testo, ma anche per inviare file (inclusi i programmi per computer di piccole dimensioni), di gestire trasmissioni ripetitive, sistemi di controllo a distanza, ecc
La stessa tecnologia è stata un balzo in avanti, rendendo possibile per quasi qualsiasi stazione pacchetto di agire come un digipeater, che collega le stazioni distanti tra loro attraverso reti ad hoc. Questo pacchetto rende particolarmente utile per le comunicazioni di emergenza. Inoltre, le stazioni radio mobili pacchetto può trasmettere automaticamente la loro posizione, e verificare periodicamente con la rete per dimostrare che sono ancora operativi.

Il Timeline del Packet radio
Dal Radio circuiti intrinsecamente possiedono una trasmissione topologia di rete (ad esempio, molti o tutti i nodi sono collegati alla rete contemporaneamente), una delle prime sfide tecniche affrontate nella realizzazione di reti packet radio era un mezzo per controllare l'accesso ad un comune canale di comunicazione . Professor Norman Abramson della University of Hawaii sviluppato una rete packet radio conosciuta come ALOHAnet ed eseguito una serie di esperimenti intorno al 1970 per sviluppare metodi per arbitrare l'accesso a un canale radio condiviso da nodi della rete. Questo sistema operati UHF frequenze a 9600 baud. Da questo lavoro l' Aloha protocollo di accesso multiplo è stato derivato. Successivi miglioramenti nelle tecniche di accesso al canale fatta da Leonard Kleinrock et al nel 1975 porterebbe Robert Metcalfe utilizzare Carrier Sense Multiple Access (CSMA), protocolli per la progettazione della ormai banale Ethernet rete locale (LAN), la tecnologia.
Nel 1977, la Darpa ha creato una rete packet radio chiamato PRNET nella San Francisco Bay Area e condotto una serie di esperimenti con SRI per verificare l'utilizzo di ARPANET (un precursore di Internet ) i protocolli di comunicazione (più tardi conosciuta come IP ) su collegamenti radio packet tra i nodi di rete mobile e fissa. Questo sistema è stato abbastanza avanzato, come ha fatto uso di sequenza diretta Spread Spectrum (DSSS) modulazione e in avanti la correzione degli errori ( FEC ), le tecniche per fornire il 100 kbps e 400 kbps canali di dati. Questi esperimenti sono stati generalmente considerati efficaci ed efficienti, e ha segnato anche la prima dimostrazione di Internetworking , come in questi esperimenti dati è stata fatta passare tra la Arpanet, PRNET, e Satnet (un satellite rete packet radio) reti. Per tutto il 1970 e 1980, DARPA ha gestito una serie di reti a pacchetto terrestri e satellitari radio collegata al Arpanet a vari militari e installazioni governative.

Il Packet Radio Amateur e il amprnet
Radioamatori operatori cominciato a sperimentare con il packet radio nel 1978, quando - dopo aver ottenuto l'autorizzazione da parte del governo canadese - Robert Rouleau, VE2PY e The Quebec occidentale VHF / UHF Amateur Radio Club] a Montreal , Canada ha iniziato a sperimentare con la trasmissione ASCII dati codificati su VHF amatoriale frequenze radio utilizzate apparecchiature autocostruito. Nel 1980, Doug Lockhart VE7APU, e la Vancouver Area Digital Communications Group (VADCG) a Vancouver , in Canada ha iniziato a produrre attrezzatura standard ( Terminal Node Controller ) in quantità per l'impiego in reti packet radio amatoriale. Nel 2003, Rouleau è stato inserito nella CQ Amateur Radio sala rivista di fama per il suo lavoro sul Protocollo di Montreal nel 1978.
Non molto tempo dopo che questa attività è iniziata in Canada, dilettanti negli Stati Uniti si interessò packet radio. Nel 1980, gli Stati Uniti Federal Communications Commission (FCC) ha concesso l'autorizzazione per gli appassionati degli Stati Uniti per trasmettere i codici ASCII via radio amatoriale. La prima nota amatoriale attività packet radio negli Stati Uniti si è verificato in San Francisco nel mese di dicembre 1980, quando un pacchetto è stato ripetitore messo in funzione il 2 metri da Hank Magnuski KA6M, e il pacchetto Pacifico Radio Society (PPRS). In linea con la dominanza di DARPA e ARPANET, al momento, la nascente rete packet radio amatoriale è stato soprannominato il amprnet in stile DARPA . Magnuski ottenuto IP allocazioni di indirizzi nel 44.0.0.0 rete per l'utilizzo radioamatoriale in tutto il mondo.
Molti gruppi di radioamatori interessati packet radio appena formata in tutto il paese compreso il Packet Radio Pacifico Society (PPRS) in California , la Tucson Amateur Packet Radio Corporation (TAPR) in Arizona e la ricerca radioamatori e Development Corporation (Amrad) in Washington, DC.
Nel 1983, TAPR offriva il TNC primo disponibile in kit. Packet radio iniziarono a diventare sempre più popolare in tutto il Nord America e nel 1984 il primo pacchetto basato BBS cominciarono ad apparire. Packet radio dimostrato il suo valore per le operazioni di emergenza in seguito alla caduta di Aeromexico aereo di linea in un quartiere a Cerritos, California Labor Day week-end, 1986. I volontari legati alcuni siti chiave per passare il traffico di testo tramite Packet Radio che ha mantenuto le frequenze vocali chiare.
Per una descrizione oggettiva dei primi sviluppi in packet radio amatoriali, consultare la sezione "Packet Radio Amateur nel Servizio" articolo.
L'uso più comune del packet radio oggi è in radio amatoriali , di costruire senza fili reti di computer . Il suo nome è un riferimento per l'utilizzo del packet switching tra rete nodi . Reti packet radio usare il AX.25 collegamento dati strato di protocollo, derivato dalla X.25 Protocol Suite e adattato per l'utilizzo radioamatoriale.

Il Packet Radio Commercial
Molte operazioni commerciali, in particolare quelli che fanno uso di veicoli spedizione (ad esempio i taxi, carri attrezzi, polizia) si sono affrettati a prendere nota del valore dei sistemi di packet radio per fornire semplici sistemi mobili di dati. Questo ha portato al rapido sviluppo di una serie di sistemi commerciali packet radio:
• MDI (1979);
• DCS (1984);
• DRN (1986);
• Mobitex (1986);
• ARDIS (1990);
• CDPD permesso dati a pacchetto da riportare AMPS reti analogiche di telefonia cellulare;
• GPRS è la struttura dati a pacchetto fornito dal GSM rete telefonica cellulare.

L’amateur Packet Radio Evolution
Una delle prime sfide affrontate dai dilettanti attuazione packet radio è che quasi tutte le apparecchiature radioamatoriali (e le apparecchiature più surplus commerciale/militare) è stato storicamente concepito per trasmettere la voce, non dati. Come ogni altro sistema di comunicazione digitale che utilizza i media analogici, sistemi di packet radio richiede un modem. Dal momento che le apparecchiature radio da utilizzare con il modem era destinata per la voce, i primi sistemi di packet utilizzati AFSK modem che ha seguito gli standard telefonico (in particolare il Bell 202 di serie). Anche se questo approccio ha funzionato, non è stato ottimale.
Inoltre, la baseband caratteristiche del canale audio fornito da radio voce sono spesso molto diversi da quelli dei canali audio telefono. Ciò ha portato alla necessità, in alcuni casi per attivare o disattivare pre-enfasi e de-enfasi nei circuiti radio e/o modem.

Asynchronous Framing del Packet radio
Un altro problema affrontato dai primi "packeteers" è stata la questione della asincrono rispetto al sincrono trasferimento dei dati. Al momento, la maggior parte dei personal computer era asincrona RS-232 porte seriali per la comunicazione dei dati tra il computer e le periferiche quali modem. L'RS-232 standard specifica asincrono, start-stop modalità di trasmissione dei dati in cui i dati vengono inviati in gruppi (caratteri) di 7 o 8 bit. Purtroppo, i modem AFSK semplice tipicamente utilizzati non forniscono alcun segnale di temporizzazione per indicare l'inizio di un pacchetto telaio. Che ha portato alla necessità di un meccanismo per permettere al ricevitore di sapere quando iniziare ad assemblare ogni fotogramma pacchetto. Il metodo utilizzato si chiama framing asincrono. Il ricevitore cerca il "ottetto telaio confine", poi inizia la decodifica i dati del pacchetto che lo segue. Un altro ottetto confine telaio segna la fine del frame pacchetto.

La condivisione del canale del Packet radio
Una serie di 'conversazioni' i dati sono possibili su un unico canale radio per un periodo limitato.

Stazione di configurazione del Packet radio
Una stazione radio di base consiste in un pacchetto del computer o un terminale stupido, un modem e un ricetrasmettitore con antenna . Tradizionalmente, il computer e il modem in un unico apparecchio, il controller del nodo terminale (TNC), con un terminale stupido (o emulatore di terminale ) utilizzato per input e visualizzazione dei dati. Sempre più spesso, tuttavia, i personal computer stanno assumendo le funzioni del TNC, con il modem sia una unità autonoma o implementato interamente in software. In alternativa, più produttori (tra cui Kenwood ed Alinco) ora radio mercato dei palmari o cellulari con built-in multinazionali, che permette la connessione diretta alla porta seriale di un computer o un terminale con nessun altro dispositivo necessario.
Il computer è responsabile della gestione delle connessioni di rete, formattazione dei dati, come i pacchetti AX.25, e il controllo del canale radio. Spesso si fornisce funzionalità anche altri, come un semplice sistema di bacheca elettronica di accettare messaggi mentre l'operatore è assente.

I livelli del Packet radio
Seguendo il modello OSI , reti packet radio può essere descritto in termini di fisico, collegamento dati e protocolli di livello rete su cui si basano.

Lo strato fisico: modem e canale radio del Packet
Modem utilizzato per il packet radio variano per velocità e tecnica di modulazione, e sono normalmente scelti per abbinare le funzionalità delle apparecchiature radio in uso. Metodo più comunemente usato è uno che utilizza frequenza audio-shift keying ( FSK ) all'interno della larghezza di banda vocale esistente apparecchiature radio. Le prime stazioni radio amatoriali pacchetti sono stati costruiti utilizzando surplus Bell 202 1200 bit/s, modem, e nonostante il suo basso tasso di dati, Bell 202 modulazione è rimasto lo standard per VHF funzionamento in molte aree. Più recentemente, 9.600 bit/s è diventato un popolare, anche se tecnicamente più impegnativi, alternative. A HF frequenze, Bell 103 modulazione è utilizzato, a una velocità di 300 bit / s.
A causa di motivi storici, tutte le modulazioni comunemente usati si basano su un'idea di modifiche minime della stessa radio, di solito solo collegare l'altoparlante esterno o uscita cuffie direttamente al microfono di trasmissione e di uscita audio del ricevitore direttamente all'ingresso microfono del computer. Al momento l'aggiunta di una volta il trasmettitore del segnale di uscita ("PTT") per il controllo del trasmettitore, si è fatto un "modem radio" . A causa di questa semplicità, e solo avendo microchip adatti a portata di mano, il Bell 202 di modulazione è diventata un modo standard per inviare i dati packet radio attraverso la radio come due toni distinti. I toni sono 1200 Hz per Mark e 2200 Hz per lo spazio (1000 spostamento Hz). Nel caso del Bell 103 modulazione, di 200 Hz spostamento viene utilizzato. I dati sono codificati in modo differenziale con un NRZI modello, in cui è codificato uno zero po 'di dati da un cambiamento di toni e un dato è codificato un bit da nessun cambiamento nei toni.
Modi per ottenere una maggiore velocità di 1.200 bit / s , includono l'utilizzo di chip modem telefonico tramite il microfono e audio out. Questo è stato dimostrato di funzionare a velocità fino a 4800 bit / s utilizzando fax V.27 modem in modalità half-duplex. Questi modem usare shift keying fase che funziona bene quando non c'è shift keying ampiezza , ma a velocità più elevate, come 9600 bit / s, livelli di segnale diventano critici e sono estremamente sensibili al ritardo di gruppo in radio. Questi sistemi sono stati pionieri di Simon Taylor (G1NTX) e Jerry Sandys (G8DXZ) nel 1980. Altri sistemi che ha coinvolto piccola modifica della radio sono stati sviluppati da James Miller (G3RUH) e fatto funzionare a 9600 bit/s.
Modem personalizzati sono stati sviluppati che consentono velocità di trasferimento di 19,2 kbit/s, 56 kbit/s, e addirittura 1,2 Mbit/s su ponti radio su frequenze amatoriali FCC consentiti di 440 MHz e superiori. Tuttavia, le apparecchiature radio speciali è necessaria per trasportare dati a queste velocità. L'interfaccia tra il "modem" e la "radio" è alla frequenza intermedia parte della radio in contrasto con la sezione audio utilizzato per 1200 bit/s operazione. L'adozione di questi collegamenti ad alta velocità è stata limitata.
In applicazioni commerciali dati via radio, la fase intermedia audio non viene utilizzato. I dati vengono trasmessi direttamente alterando la frequenza di uscita tra due frequenze distinte (nel caso di modulazione FSK, alterna esistono altri). Tali chip radio modem sono ora disponibili, ma in quanto sono incompatibili con l'attuale tecnologia Amateur Packet Radio, che non sono state adottate in uso radioamatoriale.

Ad alta velocità Radio multimediale col Packet
Un dettaglio importante è la banda a 2,4 GHz WLAN sovrappone in parte a una banda radio amatoriale, quindi l'hardware WLAN può essere facilmente utilizzato dai gestori di radioamatori a livelli di potenza superiore al "licenza libera" consente l'utilizzo. Limitazioni inerenti le licenze radioamatoriali ("segnale deve essere libero di ricevere da nessuno", "trasmettere solo tra radioamatori con licenza", e "non tecniche di cifratura o di privacy possono essere utilizzati altri", come pure le restrizioni di contenuti diversi) impedisce questa di essere una tecnica interessante per la connessione a Internet. Dettagli regolamento differiscono in tutto il mondo.

Il livello di collegamento dati: AX.25 del Packet radio
Reti packet radio contare sulla AX.25 livello di collegamento dati protocollo, derivato dal X.25 suite di protocolli e destinato specificatamente per l'utilizzo radioamatoriale. Nonostante il nome, AX.25 definisce sia gli strati fisico e data link del modello OSI. (Si definisce anche un protocollo di livello rete, anche se questo è usato raramente.)

Il livello di rete del Packet radio
Packet radio è spesso stato usato per diretto, tastiera a tastiera i collegamenti tra le stazioni, sia tra i due operatori dal vivo o tra un operatore e un sistema di bacheca elettronica. Nessun servizi di rete al di sopra del livello di collegamento dati sono necessari per queste applicazioni.
Per fornire il routing automatico dei dati tra le stazioni (importante per la consegna della posta elettronica ), diversi protocolli di livello rete sono stati sviluppati per l'uso con AX.25. I più importanti tra questi sono NET/ROM e TheNet, ROSE, FlexNet e Texnet.
In linea di principio, qualsiasi protocollo di livello di rete possono essere utilizzati, tra cui l'onnipresente protocollo Internet.


Fonte: Wikipedia

Frequenze dedicate ai servizi di trasmissioni dei modi digitali dei radioamatori in Packet radio.
Riportiamo qui l'estratto per le principali  frequenze  assegnate sole bande di interesse  radioamatoriale  del Nuovo Piano Nazionale di  ripartizione delle frequenze in  Packet radio  .
E’ possibile ricevere e trasmettere nelle seguenti frequenze in  Packet radio:
3595, 14094, 21110 e 29210-300.

 
Ci sono suoni importanti nella vita d’ognuno di noi, suoni che non sappiamo imitare. Mistiche vibrazioni perse nell’aria, che vagano alla ricerca di un luogo su cui posarsi per lasciarsi ascoltare. Lontano, nella nostra coscienza, esiste una fragile chiave capace di aprire i cancelli dei nostri più segreti silenzi. Dove si nasconde la nostra percezione? Perché si allontana, da noi? Ci sono suoni buoni, altri invece che non sorridono. Quelli che impariamo a riconoscere a volte ci sfuggono per non lasciarsi ascoltare fino in fondo, per restare capaci di nutrirci, così come ci nutre un paesaggio, la neve che cade, l’acqua che scorre. Suoni che restano dentro di noi come profumi che non dimenticheremo mai e non vogliamo dimenticare, come la voce di una madre, di un padre, di un figlio.


Ascolta il segnale digitale del sistema "Packet radio"
(Clicca sull'altoparlante)

 
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