DIGIPEATERS Automatic Position Reporting System

 

Όπως έχετε παρατηρήσει όσοι παρακολουθείτε το APRS δίκτυο, τον τελευταίο χρόνο εμφανίζονται πλέον πολλοί σταθμοί στις οθόνες μας και ταυτόχρονα πολύ κίνηση στην συχνότητα. Αυτό είναι καλό μεν γιατί πολλοί ασχολούνται με το ενδιαφέρον αυτό σύστημα αλλά και κακό ταυτόχρονα γιατί η κίνηση στο 144.800 είναι τόση πολλή που  μερικές φορές δεν υπάρχει κανένα κενό, για να μπορεί να χωρέσει ένας μικρός η κινητός σταθμός και να ακουστεί.

 

Η επιτυχία του τοπικού δικτύου του APRS δεν εξαρτάται από πόσους σταθμούς βλέπει κανείς στους χάρτες του, ούτε από το αν βλέπει μακρινούς σταθμούς, αλλά από το πόσο αξιόπιστα ένας  φορητός ή (χαμηλής ισχύος) κινητός σταθμός μπορεί να επικοινωνήσει με κάποιον άλλο, σε ένα τοπικό δίκτυο π.χ. στην Αττική.

Αυτός είναι ο θεμελιώδης κανόνας που αξιολογεί την σωστή λειτουργία ενός τοπικού δικτύου.

 

Καταρχήν θα πρέπει να ξαναδούμε, γιατί μάλλον ξεχάσαμε γρήγορα, για ποιο λόγο δημιουργήθηκε το APRS.

 

Το APRS δημιουργήθηκε για να έχουμε σε ζωντανό χρόνο την εικόνα ενός τρέχοντος συμβάντος, μίας ραδιοερασιτεχνικής δραστηριότητας, ή άμεσες πληροφορίες χρήσιμες για όλους.

 

Άλλη μία θεμελιώδης αρχή είναι ότι το συγκεκριμένο δίκτυο υπάρχει και τροφοδοτείται από τους πληροφοριοδότες του και όχι από τους θεατές του. Οι πληροφοριοδότες είναι αυτοί που στέλνουν τις πληροφορίες και αυτοί πρέπει να μπορούν να ακουστούν σε μία ευρύτερη περιοχή την στιγμή μάλιστα που οι πληροφορίες αυτές αλλάζουν (πληροφορίες θέσης κινητών σταθμών ή καιρική κατάσταση). Οι σταθεροί σταθμοί ελάχιστα έχουν να προσφέρουν εκτός από μία θέση που για χρόνια συνήθως δεν αλλάζει.

 

Είναι φυσικό από την φύση του μέσου που χρησιμοποιείται (packet radio 1200 baud) ότι η χωρητικότητά του είναι περιορισμένη και δεν μπορούμε να βλέπουμε όλους τους σταθμούς του πλανήτη, της ηπείρου ή ακόμα και της χώρας μας (σε αντίθεση με αυτό που συνέβαινε στην αρχή του 2000 και μέχρι το 2003 που ήμασταν λίγοι). Για να λυθεί αυτό το πρόβλημα υπάρχει το Internet μέσα στο οποίο περνάει όλο το traffic από παντού και αν κάποιος θέλει μπορεί να το παρακολουθήσει. Σε ένα ασύρματο όμως μέσο περιορισμένης χωρητικότητας με τα χαρακτηριστικά αυτά (1200 baud) χωρούν μόνο 360 σταθμοί το μέγιστο, με την λογική ότι όλοι ακούνε όλους και δεν χρειάζεται αναμεταδότης.

 

Βάζοντας έναν αναμεταδότη όμως στην ουσία διπλασιάζεται η κίνηση και ταυτόχρονα η χωρητικότητα υποδιπλασιάζεται και αμέσως πάμε στους 180. Οι σταθμοί αυτοί δεν έχουν τα ίδια δικαιώματα εκπομπής λόγω της θέσης και των πληροφοριών που στέλνουν. Αν για παράδειγμα έχουμε ένα δίκτυο με 3 αναμεταδότες 5 σταθμούς καιρού (εκπομπή κάθε 15') και 8 κινητούς (εκπομπή κάθε 3'), δεν μπορούμε να ξεπεράσουμε  τους 45 σταθερούς σταθμούς (εκπομπή κάθε 30') με τελικό σύνολο 60 σταθμών. Το ότι τα όρια αυτά έχουν ξεπεραστεί και στις οθόνες μας βλέπουμε πολύ περισσότερους σταθμούς σημαίνει ότι το δίκτυο έχει πρόβλημα.

 

Για να το πούμε και με διαφορετικό τρόπο, όσο περισσότερους σταθμούς βλέπετε πάνω από 80-100 χιλιόμετρα τόσο περισσότερα είναι τα "πακέτα" που δεν βλέπετε από τα "collisions" και τόσο λιγότερο αξιόπιστο είναι το δίκτυο σας για επικοινωνία σε πραγματικό χρόνο. Ακόμα λιγότερο σίγουροι είμαστε για το αν βλέπουμε σωστά τις πληροφορίες κυρίως από τους κοντινούς μας (μέσα στα 80 χλμ) φορητούς ή κινητούς σταθμούς.

 

Το σημαντικότερο πράγμα που μπορεί να βοηθήσει μια τέτοια κατάσταση είναι η ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ ΤΩΝ ΧΡΗΣΤΩΝ αλλά και των υπευθύνων που τοποθετούν τους επαναλήπτες (digipeater). Πρέπει να κατανοήσουμε όλοι ότι σε ένα τοπικό δίκτυο APRS με 1200 baud η χωρητικότητα του μειώνεται σημαντικά με κάθε επιπλέον digipeater που μπαίνει. Η κάλυψη μπορεί να μεγαλώνει (και αυτό με την προϋπόθεση ότι τα digipeater είναι σε πραγματικά καλή θέση) αλλά η χωρητικότητα μειώνεται στο 50%. Η Συμμετοχή των υπευθύνων είναι λοιπόν εξ’ ίσου σημαντική, αφού αυτός που τοποθετεί στην Αττική 3-4 Digipeater στερείται και λογικής και επιπλέον έχει παντελή άγνοια από δικτύωση.

 

 

Επειδή πολλοί από τους χρήστες χρησιμοποιούν πάνω από δύο επαναλήψεις (wide5-5, 6-6 κ.λ.π.) ορισμένα σημεία κατακλύζονται από δεκαπλάσιο αριθμό πακέτων που μπορούν να δεχτούν. Το αποτέλεσμα είναι να περνάει μόνο ο πιο ισχυρός σταθμός και αν χρησιμοποιεί και επιθετικές παραμέτρους μπλοκάρει το δίκτυο για αρκετή ώρα.

 

Η αξιοπιστία λοιπόν είναι σε πολύ χαμηλό επίπεδο και αυτό φαίνεται σε εκείνους τους σταθμούς που το σήμα τους δεν φτάνει στο digipeater λόγω της συμφόρησης στον αέρα η της εξάντλησης του χρόνου για να ακουστεί το πακέτο από το digipeater.

 

ΤΙ ΣΥΜΒΑΙΝΕΙ ΣΗΜΕΡΑ

 

Υπάρχουν πολλά πράγματα που γίνονται λανθασμένα: 

1. Πολλά και αλληλοκαλυπτόμενα digipeater σε μεσαίες η υψηλές θέσεις σε συνδυασμό με το έντονο ανάγλυφο του εδάφους που φυσικά δεν μπορεί να αλλάξει.

2. Έλλειψη κατανόησης από μέρους των χρηστών για τις βασικές αρχές και τους αυστηρούς περιορισμούς ενός τέτοιου τοπικού δικτύου.

3. Πάρα πολλές συγκρούσεις και χαμένα πακέτα, λόγω εξαιρετικά πολλών αναμεταδόσεων  και πακέτων που έρχονται έξω από την τοπική περιοχή (Local Area).

4. Λογισμικό που δεν λαμβάνει υπ' όψιν του τους περιορισμούς του Δικτύου, ούτε την ραδιοκάλυψη από και προς τον χρήστη αλλά ούτε και βοηθά στην επιλογή των σωστών παραμέτρων.

5. Κακές ρυθμίσεις των digipeater (HID not off, UIDWAIT not 0, κακός χρονισμός των πακέτων και υπερβολικά path WIDE7-7, TRACE7-7).

6. Κακό φορμάρισμα των πακέτων.

7. Εξωπραγματικές αξιώσεις από τους χρήστες που περιμένουν να δουν εκατοντάδες σταθμούς από τα πέρατα του κόσμου ή να ακουστούν εκεί.

8. Επαναλαμβανόμενη χρήση των RELAY,WIDE και WIDE,WIDE που πολλαπλασιάζουν τον αριθμό των επαναλαμβανόμενων πακέτων χωρίς λόγο.

9. Software στα digipeater με EPROM που δεν μπορεί εύκολα να ενημερωθεί με τις αλλαγές.

 

ΤΙ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΓΙΝΕΙ

 

Η μεγαλύτερη βελτίωση σε μερικές περιοχές μπορεί να γίνει αν απλά οι χρήστες σταματήσουν να χρησιμοποιούν τα ξεπερασμένα RELAY,WIDE και WIDE,WIDE.

Αυτά τα path προξενούν μεγάλο αριθμό από πολλαπλά επαναλαμβανόμενα (duplicate) πακέτα για τα οποία δεν υπάρχει μηχανισμός που να τα περιορίζει εκτός από την αντικατάσταση του διακριτικού, η οποία όμως γίνεται στο συγκεκριμένο πακέτο που επανεκπέμπεται από το digipeater που το ακούει.  Δηλαδή δεν περιορίζει το ίδιο πακέτο που περνάει (ακούει) κάποιο άλλο digipeater, έτσι όσο περισσότερα τα digipeater τόσο περισσότερη και η εξάπλωση του σφάλματος. Τα πιο πάνω path δημιουργούν 3 με 5 φορές περισσότερα πακέτα από ότι μια λογική τιμή WIDE2-2.

Η λογική των RELAY digipeater έχει πλέον εκλείψει αφού υπάρχουν σχεδόν παντού κανονικά digipeater που αναμεταδίδουν σωστά.

Γενικά το path τύπου WIDEn-N υποστηρίζεται από κάποιους αλγορίθμους αποβολής επαναλήψεων όπως θα δούμε πιο κάτω.

Οριστική κατάργηση του trace και του TRACEN-N αφού το νέο WIDEL-L που όπως θα δούμε το αντικαθιστά στο να βλέπουμε το path του σταθμού.

 

Η νέα λύση WIDEn-N: 

 

Αν και το WIDEn-N είναι η πιο αποδοτική μέθοδος για να αποστέλλει κανείς τα "πακέτα" του APRS, πολλές φορές  αυτά γίνονται τρωτά με την χρήση μεγάλων τιμών από τους χρήστες (WIDE6-6, WIDE7-7), ειδικά σε περιοχές που το QRM είναι μεγάλο.

Ευτυχώς, στις αρχές του 2005 εξελίχθηκε ένας τρόπος για να παγιδεύονται κάποιες από τις μεγάλες αυτές τιμές του WIDE και απλοποιώντας τις συστάσεις προς τους χρήστες δημιουργήθηκε ένας ομοιόμορφος τρόπος χρήσης του WIDEn-N με λιγότερη επέμβαση από τη μεριά του χρήστη. 

 

Τι μπορούμε λοιπόν να κάνουμε για να βοηθήσουμε το δίκτυο

 

Χρήστες

 

·       Κατανόηση της φύσης του δικτύου και των περιορισμών που έχει

·       Περιορισμό στους χρόνους αποστολής beacon για τους σταθερούς κάθε 30-60 λεπτά τους κινητούς κάθε 3 λεπτά, τους σταθμούς καιρού κάθε 15 λεπτά.

·       Μείωση του κειμένου των beacon σε χρήσιμα θέματα και λιγότερα κενά διαστήματα.

·       Μείωση του Path σε 2 hop στις μεγάλες αστικές περιοχές και 3 στις απομεμακρυσμένες.

·       Μόνο το WIDE2-2 και WIDE3-3 θα πρέπει να είναι αποδεκτό για αναμετάδοση σε όλη την χώρα και ότι άλλο καθοριστεί ανά περιοχή (πχ AEGEAN4-4 για το Αιγαίο CRE3-3 για την Κρήτη κλπ).

·       Περιορισμό της αποστολής objects για χρονικό διάστημα που αυτά εμφανίζουν χρήσιμες και επίκαιρες πληροφορίες για τους υπόλοιπους. Objects που έχουν σκοπό να ενημερώνουν για νέες ραδιοερασιτεχνικές εγκαταστάσεις δεν έχουν κανένα όφελος ή νόημα στο να στέλνονται πάνω από 3-7 ημέρες. Objects που δεν έχουν χρησιμότητα πχ. για μελλοντικούς σταθμούς αλλά χρησιμοποιούνται για προπαγάνδα και με μη εκχωρημένο διακριτικό είναι απαράδεκτα αλλά και παράνομα.

·       Περιορισμό των Bulletin σε εύλογο χρονικό διάστημα και για συγκεκριμένο χρόνο πριν το συμβάν που αναφέρονται. Αν κάποιος θέλει να στέλνει bulletin για μιά εβδομάδα πριν από μία κοπή πίτας ας το στέλνει κάθε 2 ώρες όχι κάθε μισή ώρα για μία ολόκληρη εβδομάδα. Αν το πρόγραμμα που χρησιμοποιούμε δεν μπορεί να ρυθμίσει την αποστολή bulletins ή objects σε περισσότερο από μία ώρα τότε ας τα στέλνουμε manual 1-2 φορές την ημέρα και μετά ας τα βγάζουμε.

·       Bulletins που στέλνουν το ίδιο θέμα για πάνω από μία εβδομάδα θα πρέπει να σταματούν.

·       Προσωπικά μηνύματα καλό είναι να στέλνονται με reverse path

 

Επαναλήπτες και ειδικά όσοι έχουν Uidigi firmware:

 

Οι καινούργιοι τύποι digipeater είναι: 

 

Ø       WIDEn-N - Αυτά ήταν τα αρχικά digipeater n-N που υποστηρίζουν την απεριόριστη διασπορά του WIDEn-N  και σταδιακά πρέπει να καταργηθούν.

 

Ø       WIDEL-L - Τα νέα n-N digipeater που παγιδεύουν όλα τα path με hop μέχρι το περιοριστικό "L" (δηλαδή, 5-5, 6-6, και 7-7)έτσι ώστε να περιορίζεται το QRM.

 

Ø       SSn-N - Όλα τα digipeater ενθαρρύνονται να χρησιμοποιούν το SSn-N για κάλυψη μικρών η μεσαίων περιοχών π.χ. ΑΤΗ3-3 για την Αττική. Άλλο παράδειγμα είναι τα νησιά του Νότιου κυρίως Αιγαίου και την συνολική επικοινωνία τους με ένα μεγάλο αστικό κέντρο που έχει Igates π.χ. AEGEANn-N.

 

Ø       Digipeater μιας επανάληψης (One-Hop) - Αυτά τα digipeater αναγκάζουν όλα τα n-N πακέτα σε μόνο μια επανάληψη σε πολύ βεβαρημένες περιοχές.

 

Ø       Fill-in  - Αυτά τα digipeater καλύπτουν τρύπες σε περιοχές με μικρή κάλυψη. Παλιά χρησιμοποιούσαν το RELAY, τώρα θα πρέπει να γίνουν WIDEn-N.

 

Δύο κυρίως λύσεις υπάρχουν για να εμποδίσει κανείς την υπερβολική διασπορά η την παγίδευση των πολλαπλών επαναλήψεων (λόγω του WIDEn-N). Οι λύσεις αυτές έχουν σχέση με την αιτία που προξενεί το πρόβλημα στο επίπεδο του τοπικού δικτύου.

 

Στην μια περίπτωση περιορίζουμε δραστικά το QRM που προέρχεται από τις πολλαπλές επαναλήψεις ενώ στην άλλη  προχωράμε σταδιακά στους περιορισμούς αυτούς.

 

Στην μεν πρώτη περίπτωση καταργείται τελείως το WIDEn-N και χρησιμοποιούμε σε αντικατάσταση του ότι θεωρούμε σαν απαραίτητο π.χ.

 

UIDIGI RELAY, WIDE2-2, WIDE2-1, WIDE3-3, WIDE3-2

UIFLOOD %

UITRACE ΑΤΗ         

 

Στην δεύτερη περίπτωση κατευθύνουμε το WIDEn-N στο UITRACE (UITRACE WIDE), καταργούμε το UIFLOOD από WIDE σε κάτι που εξυπηρετεί το δίκτυο τοπικά π.χ. UIFLOOD ATH (για την Αθήνα) και παγιδεύομαι την μεγάλη τιμή του WIDE στην πηγή της (4-4, 5-5, 6-6, 7-7). Όλες οι τιμές του TRACE TRACEn-N καταργούνται π.χ.:

 

UIDIGI RELAY, WIDE4-4, WIDE5-5, WIDE6-6, WIDE7-7

UIFLOOD ΑΤΗ      

UITRACE WIDE

 

 

 Η Ε.Ε.Ρ. για να βοηθήσει την κατάσταση θα αντικαταστήσει σε πρώτη φάση το λογισμικό στους ψηφιακούς της επαναλήπτες με τις πιο κάτω παραμέτρους. Στην συνέχεια θα αντικαταστήσει το υπάρχον λογισμικό (UIDIGIPEATER) με εξυπνότερο (UIDIGI για μTNT) και δεν προτίθεται να τοποθετήσει περισσότερους από 1 ψηφιακό επαναλήπτη σε πολυπληθείς περιοχές στο 144.800.

 

UIDIGIPEATER parameters

 

UIDigiCall  RELAY, WIDE2-2, WIDE2-1, WIDE3-3, WIDE3-2

UIFloodCall (ΤΙΠΟΤΑ)

UITraceCall ATH

 

 

Η πρόταση της ΕΕΡ για τοπικά ALIAS στο UiFloodCall ή το UITraceCall είναι:

Αττική και Βοιωτία ATH (Υμηττός)

Πελοπόννησος PEL (Αετός)

Αιγαίο AEGEAN (Νάξος)

Θεσσαλία THES (Πήλιο)

 

Για τις υπόλοιπες περιοχές μπορούν ίσως να ακολουθηθούν τα παρακάτω:

Αν. Μακεδονία – Θράκη – Ν Βορείου Αιγαίου THRA

Κεντρική Δυτική Μακεδονία MAK

Ήπειρος – Δυτ. Στερεά ION

Κρήτη CRE

 

Κάθε πρόταση για την καλύτερη τοπική κάλυψη των περιοχών είναι δεκτή. Αυτό που πρέπει πλέον να καταλάβουμε όλοι είναι ότι η συνολική κάλυψη για την χώρα δεν μπορεί να υπερβαίνει τα 2-3 hop  με την χρήση του WideN-N και ανάλογα με την συνολική κίνηση κάθε περιοχής.