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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Comunicación por paquetes: protocolo AX.25. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Transferencia de datos En la implementación de la comunicación por paquetes en radioaficionados entre dos o más corresponsales, el intercambio de información se lleva a cabo de acuerdo con un procedimiento establecido, que se denomina protocolo de intercambio. En este caso, se utiliza el protocolo AX.25, que es una versión revisada del protocolo X.25 específicamente para radioaficionados. Los protocolos de intercambio contienen siete niveles. Toda la lógica del procedimiento de operación del canal de radio se describe en el segundo nivel. En la práctica, se implementa, por regla general, mediante un controlador de comunicación de paquetes (TNC) especial, que se coloca entre la computadora y el transceptor. El protocolo de intercambio AX.25 proporciona acceso múltiple (múltiple) al canal de comunicación con control de ocupación. Todas las estaciones se consideran iguales. El TNC de la emisora comprueba si el canal está libre o no antes de arrancar. Si está ocupado, el canal se verifica hasta que esté libre y solo después de eso, la estación se enciende para la transmisión. En la comunicación por paquetes, los mensajes se transmiten en bloques: tramas. Además de la información, el marco contiene datos sobre el propósito del marco, las direcciones del remitente, el destinatario y el repetidor a través del cual debe pasar el mensaje, así como una suma de verificación que le permite verificar la exactitud de los marcos recibidos. Formato de marco. Cada pieza de información completa representa un marco. Tiene un formato específico. Cada cuadro comienza con una secuencia de bits única 01111110, que se denomina indicador y le permite reconocer el comienzo del cuadro. Luego viene el campo de dirección que varía en tamaño de 14 a 70 bytes, control - un byte, información - de 0 a 256 bytes, control - 2 bytes. Al utilizar la red, el tercer nivel del protocolo, se forma un campo de identificación adicional, que actúa como parte del campo de información. El marco también termina con una bandera.
campo de bandera Como ya se señaló, el campo de bandera es una secuencia de bits única 01111110. Si la misma secuencia ocurre más adelante en la trama, para que el corresponsal no lo tome como una señal del final del paquete, se inserta un cero después del quinto bit. Campo de dirección (Fig. 2). Puede contener de dos a diez distintivos de llamada de radioaficionados. El caso más simple son dos indicativos, si dos corresponsales trabajan directamente entre sí. Si estos corresponsales están fuera de la visibilidad de la radio, pueden utilizar las estaciones de otros operadores como repetidor. Puede haber hasta ocho de ellos en una línea. Los distintivos de llamada repetidores también se incluyen en la dirección.
campo. Así, se divide en tres subcampos: destinatario, remitente y relevo. Los indicativos introducidos en él no pueden tener más de seis caracteres. Si el distintivo de llamada tiene menos de seis caracteres, se rellena con el número de espacios apropiado. Después del indicativo en cada subcampo viene un identificador de estación secundaria. Este es un número del 0 al 15. Significa que el operador tiene varias estaciones de comunicación de paquetes, equipos BBS y NET/ROM. Por lo general, el operador mismo trabaja con un distintivo de llamada sin número o con el número uno, los números del 2 al 9 se agregan adicionalmente al distintivo de llamada del "buzón" y la estación central, y cuando la señal pasa a través de NET / ROM desde 10 a 15, dependiendo de si a través de cuántas estaciones de nodo pasó el paquete. El número del identificador en forma binaria toma cuatro bits, del segundo al quinto en el byte que sigue a cada indicativo. En la fig. 2, estos bits se designan como SSID (IDENTIFICADOR DE ESTACIÓN SECUNDARIA). El primer bit de este byte se utiliza como signo del final del campo de dirección. Si está designado por uno, entonces este es un signo del último byte del campo de dirección. No hay un propósito específico para los bits sexto y séptimo, y pueden usarse en redes locales por acuerdo de los usuarios. El octavo bit en el subcampo de remitente y destinatario se establece en cero. En el subcampo de retransmisión, se indica con uno si el paquete pasó a través de la retransmisión y con cero si no.
La configuración del bit repetidor es necesaria para que los repetidores ubicados en la zona de visibilidad de radio entre sí sigan el orden de transmisión de paquetes a través de ellos mismos y realicen este procedimiento estrictamente en el orden especificado por el remitente del paquete. campo de control Contiene información de tipo de trama que se utiliza para determinar el destino del mensaje. Todas las tramas de paquetes se pueden dividir en tres tipos principales: I - tramas de información que contienen información simbólica o digital; S - servicio, que confirma que se recibió el marco o que contiene una solicitud para la emisión del siguiente marco de información; U - tramas no numeradas - solicitud de conexión-desconexión. Las señales de baliza también pertenecen a este tipo. Además, este campo contiene el número de la trama que se está enviando o, en caso de confirmación de recepción del mensaje, el número de la siguiente trama que el TNC del corresponsal está listo para recibir. Se introdujo dicha numeración porque se pueden transmitir varios cuadros seguidos a través del canal, de uno a siete, y puede ayudar a resolver en caso de fallas. Si ocurre un error en alguna de las tramas, entonces el controlador del receptor informará al controlador del emisor que está listo para recibir el número de trama que aún no se ha recibido o se recibió con un error. Por ejemplo, si una estación envió cuatro paquetes seguidos a otra y se produjo un error al recibir el tercer paquete, entonces el controlador del destinatario, traducido del lenguaje de máquina al lenguaje humano, informará al remitente: "listo para recibir el tercer paquete". " Campo de información. Contiene información útil de hasta 256 bytes, presentada en códigos y que, al ser recibida por los corresponsales, se muestra en la pantalla de la computadora de las estaciones de radioaficionados. A veces, el primer bit del campo de información actúa como un subcampo independiente: el identificador de protocolo. Esto sucede cuando se usa la tercera capa de red, cuando el paquete pasa a través de NET/ROM. El campo de control sirve para verificar la corrección del intercambio de radio. Es un número de dieciséis dígitos que se calcula utilizando el polinomio XI6 + + XI5 + X2 + 1 de acuerdo con el algoritmo dado en las recomendaciones de ISO 3309 (HDLC) - International Orqa-nization Standardization, Hiqht - Level Data Link Control Procedures . El TNC del remitente calcula la suma de verificación no para todo el cuadro y la coloca al final del cuadro. En el extremo receptor, según el mismo algoritmo, se vuelve a calcular y se compara con la suma colocada al final de la trama. Si estos dos números coinciden, se considera que la trama se recibió correctamente. Hay varias formas de calcular la suma de comprobación: hardware y software. Con el método de hardware, la trama pasa a través de un determinado dispositivo (sumador) y, como resultado, se escribe un cierto número en su registro, que es la suma de verificación. La segunda forma es contar usando un programa especial. En este caso, el polist recibe primero la trama en la RAM y luego se realiza el conteo. El primer método implementa alto rendimiento, pero requiere hardware adicional. El segundo método tiene un rendimiento menor, pero no requiere costos adicionales de hardware. Recuerde cómo debe verse la estructura de una estación de comunicación por paquetes para implementar el protocolo AX.25. Se puede ver en el diagrama (Fig. 3) que la estación incluye una computadora, un TNC, un transceptor y un dispositivo alimentador de antena. La computadora puede ser utilizada por casi cualquier persona. Al realizar experimentos sobre comunicación de paquetes durante el esquí soviético-canadiense, se probaron las siguientes PC: "Robotron 1715", "Radio-86RK" y BK-0010. En el extranjero, las computadoras más populares utilizadas en el sistema de comunicación por paquetes son IBM PC, COMMODORE 64, TANDY, APPLE, para las cuales se ha desarrollado un software poderoso que abre amplias posibilidades para el uso de la comunicación por paquetes. Una condición indispensable al elegir una computadora para la comunicación de paquetes es la presencia en ella de un canal de intercambio en serie que funcione de acuerdo con el estándar de interfaz C2 (RS232). Como saben, Radio-86RK no tiene ese canal, por lo que RA3AU ha desarrollado un programa especial "Terminal" que imita este canal. Cuando trabaja en una estación de comunicación por paquetes, el operador escribe información en el teclado y recibe respuestas en forma de símbolos en la pantalla del monitor. La información transmitida por el operador puede ser un comando al TNC o un texto destinado al corresponsal. Cuando se presiona una tecla, la computadora determina el código correspondiente a esa tecla y lo envía a través del enlace serial. El intercambio en este canal se produce byte a byte. El tipo de byte transmitido se muestra en la fig. 4. Algunos parámetros que caracterizan el byte transmitido pueden ser diferentes, pero es necesario que los parámetros configurados en el TNC y en la computadora coincidan. Se caracterizan por los siguientes parámetros; longitud de la palabra de información (7 u 8 bits), paridad par o impar, bit de inicio (uno), bit de tabla (uno, uno y medio o dos), velocidad en baudios (50, 75, 150, 300, 1200, 2400, 4800 o 9600 bps). Niveles de voltaje utilizados en esta interfaz: uno - de +3 a +12 V, cero - de -3 a -12 V. La información en la dirección de la computadora se transmite a través de la línea TXD, y en la dirección opuesta a través de la línea RXD , además, hay dos líneas adicionales más CTS y RTS, a través de las cuales se da una señal de que la computadora o TNC está lista para recibir el siguiente byte. Antes de enviar un byte en la línea TXD, la computadora verifica la línea CTS. Si el nivel de la señal en él caracteriza la preparación del TNC para recibir un byte, entonces la computadora lo envía, si no, espera un cambio en el nivel. El TNC realiza un procedimiento similar utilizando la línea RXD para transmitir un byte de información y la línea RTS para verificar la disponibilidad. La secuencia de varios bytes recibidos por el TNC puede ser un comando o información destinada a ser enviada por aire. En el primer caso, el comando se decodifica y ejecuta, en el segundo, se forma un marco de acuerdo con el protocolo AX.25 y se transfiere del código estándar al código NRZ-1 (sin retorno a cero invertido). Este estándar establece que la transición del nivel físico de la señal ocurre si en la secuencia de bits transmitidos ocurre 0. Un diagrama de tiempo que explica este proceso se muestra en la fig. 5, que muestra el paquete original, y también tiene la forma del código NRZ-1. Por lo general, el módem se fabrica estructuralmente en el mismo paquete que el TNC. Su parte digital, por regla general, se llama ensamblador-desmontador de marcos. El ensamblador-desensamblador de cuadros y el módem están interconectados por cuatro líneas: TXD - para transmitir cuadros en el código NRZ-1, RXD - recibir cuadros en el código NRZ-1, PTT - para encender el modulador y DCD, a través del cual un la señal del demodulador sobre el canal está ocupado. Un módem es una colección de dos dispositivos: un modulador y un demodulador. Antes de enviar el paquete, el ensamblador-desensamblador de tramas enciende el módem usando una señal en la línea PTT y envía una trama en el código NRZ-1 a través de la línea TXD. El modulador llena la secuencia recibida con dos frecuencias de sonido. Uno corresponde a la frecuencia F1 y cero corresponde a la frecuencia F2. La señal, modulada por la frecuencia del sonido, se alimenta a través de la línea MlC a la entrada de micrófono del transmisor. Cuando se reciben tramas, se alimenta una secuencia de pulsos llenos de frecuencia de audio desde la salida del transceptor a través de la línea EAR hasta la entrada del demodulador. El demodulador realiza el proceso inverso: extrae una envolvente de una secuencia de pulsos de frecuencia de audio, que es una trama en forma de código NRZ-1. Este marco entra en el ensamblador-desensamblador de paquetes. Simultáneamente con la aparición en el canal de una señal modulada por una de las frecuencias F1 o F2, se activa un detector especial, generando una señal en la salida indicando que el canal está ocupado. La señal PTT, además de encender el modulador, realiza otra función: controla un interruptor de transistor que cambia el transceptor de recepción a transmisión. Hay dos tipos de módems utilizados en la comunicación de paquetes de radioaficionados: para ondas cortas y ultracortas. En KB, se utiliza modulación de banda lateral única y la velocidad de transmisión en el canal de radio es de 300 bit/s, mientras que la separación de las frecuencias de audio correspondientes a cero y uno debe ser de 200 Hz. La frecuencia de modulación puede ser diferente. Sin embargo, la conveniencia de leer la frecuencia de operación de una estación de radio en Europa ha adoptado un estándar según el cual se establece que el cero corresponde a 1850 Hz y el uno a 1650 Hz. En ondas ultracortas, operan a una tasa de transmisión de 1200 bit/s con una separación de frecuencias de 1000 Hz. Dado que, por regla general, la modulación de frecuencia se usa en VHF, las frecuencias deben ser estrictamente fijas. Se acepta que cero corresponde a 1200 y unidad - 2200 Hz. Para concluir, me gustaría informarles que el borrador de las nuevas instrucciones para la operación de estaciones de radioaficionados, desarrollado por el Sistema de la Reserva Federal de la URSS, que se encuentra en la etapa de aprobación, incluye la comunicación de paquetes de aficionados como igual en derechos. Autor: E. Labutin (RA3APR); Publicación: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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