Някои аспекти на цифровите радиолюбителски комуникации.
Опит за кратко “ръководство” за начинаещи.

Погрешно се смята, че при цифровите радиостанции връзката е между радиостанция->радиостанция или радиостанция->ретранслатор->радиостанция. Това е така при аналогова връзка. При цифровата е различно.

При цифровите радиостанции също съществува връзка от типа радиостанция->радиостанция но когато връзката се осъществява през ретранслатор става по сложно.

Тогава връзката е радиостанция-ретранслатор-сървър-ретранслатор-радиостанция.

Връзката между ретранслатора и сървъра се осъществява през цифров комуникационен канал (тунел) през Интернет. В изграждането на този канал участват множество устройства (суичове, рутери…)

За изграждането на канала се грижи специализиран софтуер работещ по стандартизирани протоколи.

Протокол е набор от правила които се следват за да се извърши дадена дейност.

Интернет (в превод от английски означава - международна мрежа) се базира на много протоколи но няма да разглеждам всичките.

Най-използвани за пренасянето на глас са два протокола – TCP-IP и UDP.

Накратко:

TCP-IP е маршрутизиращ протокол с потвърждение. При този протокол се изпраща пакет и се чака потвърждение дали пакетът е получен. Ако не се получи потвърждение, че е приет се изпраща отново. Това действие се повтяря определен брой пъти и тогава се отчита, че пакетът не може да бъде доставен и се обявява за изгубен, след което се преминава към изпращане на следващият пакет.

Този протокол може да предизвика забавяния на доставката но се счита за по-надежден поради няколкократните опити да се достави пакетът.

UDP е маршрутизиращ протокол без потвърждение. При този протокол пакетът се изпраща и не се търси потвърждение, ако е приет добре ако не… ами да е бил приет изпращаме следващият. Протоколите за обработка на глас позволяват при изгубване на пакети да се възстанови по предишен и следващ пакет звука като в липсващият участък се генерира сигнал така, че да се запълни липсващият пакет. Това са протоколи използвани в компакт дисковете за музика и джиесемите. Не ги забелязваме, дори и не подозираме за тези протоколи но те съществуват, работят и позволяват слушане на музика с високо качество от доста увредени дискове или разговори по радиоканал със смущения. За да работят тези протоколи се използва буфериране на информацията.

Грижата за пренасянето на пакетите с информация се възлага най-вече на рутерите (маршрутизаторите от Английски – Route – път или маршрут) Те определят пътя по който ще преминат пакетите с информация от една точка в мрежата до друга точка.

Маршрутизиращите протоколи са статични и динамични.

По подразбитане повечето рутери използват динамичните маршрутизиращи протоколи.

Рутерите поддържат таблица на възможните пътища помежду си. Изчисляват времезакъснението по различните пътища и избират пътят с най-малко закъснение по който да изпратят пакетите с информация. Това може да не е най-краткият път, понеже по краткият път може да има задръствания, забавяния и тогава информацията се отправя по друг път.

Затова този протокол се нарича динамичен.

В радиолюбителските цифрови мрежи за гласови комуникации се използват различни протоколи за преобразуване на аудио сигнала от микрофона в цифрови пакети и обратно в аудиосигнал към високоговорителя.

Най-популярните системи за преобразуване на глас в цифрови пакети са две – D-Star и DMR.

Няма да се спирам подробно на тях. Основното е, че протоколите по които се преобразува аудио сигнала в цифрови пакети са различни и затова за да се направи връка между D-Star и DMR радиостанция се налага транскодиране. За това се грижат XLX сървърите основно използвани за комуникация между D-Star радиостанции. Поради възможността за използване на транскодинг XLX сървърите може да се използват за комуникация между D-Star и DMR радиостанции.

Ретранслаторите за DMR радиостанциите използват основно два вида сървъри IPSC2 и BrandMeister.

И двата вида сървъри имат възможности да осъществяват комуникация и с XLX сървъри като по този начин се осъществява връзка между D-Star и DMR радиостанции.

При такава връзка учатниците в изграждането и се увеличават – D-Star радиостанция->ретранслатор->Интернет->XLX сървър->транскодиращ сървър->XLXсървър->Интернет->DMR сървър->Интернет->ретранслатор->DMR радиостанция.

Опа…

Много сървъри и на три пъти връзката преминава и през Интернет. Което означава доставчици на Интернет с камари мрежово оборудване.

Вероятността някъде да се згубят пакети нараства значително. И да си кажем честно, често се получават загуби с които протоколите за възстановяване на изгубена информация не успяват да се справят.

Къде и колко имформация се губи е много трудно да се каже и тука идва една често срещана грешка, да се оценяват сървърите без да се вземе в предвид качеството на Интернет връзките.

Такава оценка ако се прави само възоснова на един пинг не е достатъчна. Тук е необходима статистика на мрежовата комуникация. Статистика за качеството на свързаността на ретранслатора (най-често базиран на Pi-Star) към Интернет, свързаността към сървърите и Интернет. С други думи необходим е правилно настроен наблюдаващ софтуер.

Добре се справя с подобна задача SmokePing - https://oss.oetiker.ch/smokeping/

Може да се инсталира на Raspberry-Pi-Zero под ОС Raspbian. Уеб сървърът отваря страниците малко бавничко но SmokePing работи и върши работа.

В заключение искам да кажа, радиовръзката през цифрова радиостанция не е проста комуникацоя и зависи от множество фактори – хардуерни, софтуерни, човешки (персоналът отговарящ за поддръжката на мрежата)… Преценката на това къде може да бъде даден проблем не е лесна. Искат се познания в доста области, тестващ софтуер и т.н. Разбира се ние сме радиолюбители и ровенето за познания ни е хоби :)

73 de LZ5PN/M0GYU