AUTOMATIC POSITION REPORTING SYSTEM

Όπως θα έχετε παρατηρήσει, όσοι από εσάς παρακολουθείτε το APRS, η κίνηση έχει αυξηθεί δραματικά τον τελευταίο χρόνο. Φαίνονται πλέον πάρα πολλοί σταθμοί στους χάρτες μας και η κίνηση αν ανοίξουμε τον ήχο του πομποδέκτη μας στο 144.800, είναι κάποιες φορές συνεχής τόσο ώστε να μην έχει χρόνο για να εκπέμψει κάποιος σταθμός ή και να βρει ένα μικρό κενό και να στείλει την θέση του. Ειδικότερα αν η ισχύς του είναι περιορισμένη δεν πρόκειται να ακουστεί αφού οι επαναλήπτες είναι πολύ πιο ψηλά από εμάς και εκεί πραγματικά δεν υπάρχει ποτέ κενό στην λήψη τους.

Το πρόβλημα δεν είναι μόνο τοπικό στην χώρα μας, αλλά σε όλο τον κόσμο και ειδικά στα αστικά κέντρα. Ο πατέρας του APRS, Bob Bruninga (WB4APR) έχει ήδη επισημάνει τους κινδύνους του δικτύου, και από τις αρχές του 2005 έχουν αλλάξει οι οδηγίες για το στήσιμο ενός δικτύου APRS. Όλα τα παρακάτω στην ουσία είναι προσαρμογή της πρότασης του Bob. Με τις νέες οδηγίες στην ουσία αυξάνεται η σημασία του τοπικού δικτύου και αποθαρρύνονται τα DX.

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

Ας ξαναδούμε από την αρχή όμως, γιατί φτιάχτηκε αυτό το δίκτυο για να δούμε μετά πως θα βελτιώσουμε την ήδη υπάρχουσα κατάσταση.

Το APRS δημιουργήθηκε για να έχουμε σε ζωντανό χρόνο την εικόνα ενός τρέχοντος συμβάντος, μίας ραδιοερασιτεχνικής δραστηριότητας, ή άμεσες πληροφορίες χρήσιμες για όλους. Οι πληροφορίες αυτές είναι πληροφορίες κίνησης σταθμών, κατάσταση καιρού, τηλεμετρίες, και άλλες πληροφορίες για άμεση ενημέρωση (επίκεντρα σεισμών, μποτιλιαρίσματα, ατυχήματα, πάγος, ραδιοερασιτεχνικές συναντήσεις, ham events κλπ)

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

Είναι φυσικό ότι υπάρχουν περιορισμοί που εξαρτώνται από την φύση του ασύρματου μέσου που χρησιμοποιείται και την ταχύτητα μετάδοσης (packet radio 1200 baud's) και ότι η χωρητικότητά του έχει συγκεκριμένα όρια. Αυτό σημαίνει ότι δεν μπορούμε να βλέπουμε όλους τους σταθμούς του κόσμου, της Ευρώπης ή και ακόμα όλης της χώρας μας, όπως συνέβαινε στο διάστημα 2000-2003 που ήμασταν λίγοι.

Για να δούμε όλους τους σταθμούς υπάρχει το Internet μέσα στο οποίο περνάει από τους Igates, όλο το traffic από παντού και αν κάποιος θέλει, μπορεί να το παρακολουθήσει. Σε ένα όμως ασύρματο μέσο περιορισμένης χωρητικότητας, με τα χαρακτηριστικά αυτά (1200bauds), μπορούν να χωρέσουν μόνο 360 σταθμοί το μέγιστο με την λογική ότι όλοι ακούνε όλους, εκπέμπουν κάθε 30 λεπτά και δεν χρειάζεται αναμεταδότης, κάτι πρακτικά απίθανο.

Βάζοντας έναν αναμεταδότη όμως, στην ουσία διπλασιάζεται η κίνηση και ταυτόχρονα η χωρητικότητα υποδιπλασιάζεται και πάμε αυτόματα στους 180 σταθμούς το μέγιστο. Οι σταθμοί αυτοί όμως δεν έχουν τα ίδια δικαιώματα εκπομπής λόγω της θέσης και των πληροφοριών που στέλνουν. Αν για παράδειγμα έχουμε ένα δίκτυο με 3 αναμεταδότες (κάθε 10’), 9 μακρινούς άλλα επόμενους αναμεταδότες, 5 σταθμούς καιρού (εκπομπή κάθε 15') και 12 κινητούς (εκπομπή κάθε 3' κατά μέσο όρο), δεν μπορούμε να ξεπεράσουμε τους άλλους 30 σταθερούς (εκπομπή κάθε 30') Σύνολο 59 σταθμοί[1]. Το ότι τα όρια αυτά έχουν ξεπεραστεί και στις οθόνες μας βλέπουμε πολύ περισσότερους σημαίνει ότι το δίκτυο έχει πρόβλημα.

Για να το δούμε λίγο διαφορετικά, όσο περισσότερους σταθμούς βλέπετε πάνω από 80 χιλιόμετρα, τόσο περισσότερα είναι τα "πακέτα" που δεν βλέπετε και τόσο λιγότερο αξιόπιστο είναι το δίκτυο για επικοινωνία σε πραγματικό χρόνο και τόσο λιγότερο σίγουροι για το αν βλέπετε σωστά τις πληροφορίες κυρίως από τους κοντινούς σας (μέσα στα 80 χιλ) φορητούς ή κινητούς σταθμούς που είναι και το ζητούμενο.

Για να βελτιωθεί αυτό, χρειάζεται από την μία οι χρήστες να κατανοούν τους περιορισμούς του δικτύου και να περιορίζουν τις απαιτήσεις τους, από την άλλη οι υπεύθυνοι εγκατάστασης digi να είναι πιο σεμνοί στην εγκατάσταση νέων digi με σκοπό την κάλυψη πραγματικών αναγκών, λαμβάνοντας υπόψη τα ήδη εγκατεστημένα και να μην αλληλεπικαλύπτουν περιοχές με διπλά και τριπλά digi γιατί μόνο πρόβλημα δημιουργούν, όπως οι έξυπνοι που από τα ήδη πολλά 2 ανέβασαν τα digi της Αττικής σε 4, χώρια ένα σωρό RELAY digi που είναι ανοικτά στην ευρύτερη περιοχή.

Δυστυχώς από κακές συμβουλές πολλοί χρήστες χρησιμοποιούν πολλές επαναλήψεις (wide5-5, 6-6 κ.λ.π.) με αποτέλεσμα τα digi να κατακλύζονται από δεκαπλάσιο αριθμό πακέτων που μπορούν να δεχτούν. Το αποτέλεσμα είναι να περνάει μόνο ο πιο ισχυρός σταθμός και αν αυτός (λόγω μεγάλου path)έχει πολλά hops να περάσει, μπουκώνει 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.

Υπάρχουν πολλά πράγματα που γίνονται λανθασμένα:

1. Πολλά και αλληλοκαλυπτόμενα ψηλά digi, σε συνδυασμό με το έντονο ανάγλυφο του εδάφους το οποίο φυσικά δεν μπορεί να αλλάξει.

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

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

4. Λογισμικό (προγράμματα APRS) 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.

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 digi με EPROM, που δεν μπορεί εύκολα να ενημερωθεί με τις αλλαγές.

Είναι βασικό πλέον οι χρήστες να σταματήσουν να χρησιμοποιούν τα ξεπερασμένα RELAY,WIDE και WIDE,WIDE και τα digi σταδιακά να τα καταργήσουν.

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 στο συγκεκριμένο όμως πακέτο που επανεκπέμπεται από το digipeater που το ακούει. Δηλαδή δεν περιορίζει το ίδιο πακέτο που περνάει (ακούει) κάποιο άλλο digipeater, έτσι όσα περισσότερα τα digipeater, τόσο μεγαλύτερη 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 digi έχει πλέον εκλείψει αφού υπάρχουν σχεδόν παντού κανονικά digi που αναμεταδίδουν σωστά το APRS ίσως έχουν νόημα πλέον μόνο σε απομονωμένες και μακρινές σχετικά περιοχές.

Γενικά το path τύπου WIDEn-N συνεχίζει να υποστηρίζεται παντού αλλά για μικρό αριθμό hops 2 ή 3 μόνο.

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

Δημιουργία νέων ευρύτερα τοπικών ρυθμίσεων (SSn-N) για την δυνατότητα χρήσης περισσότερων hops αλλά μόνο μέσα σε συγκεκριμένα όρια.

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 WIDEn και απλοποιώντας τις συστάσεις προς τους χρήστες δημιουργήθηκε ένας ομοιόμορφος τρόπος χρήσης του WIDEn-N με λιγότερη επέμβαση από τη μεριά του χρήστη.

Ας δούμε τώρα τι μπορούμε να κάνουμε για την βελτίωση.

· Κατανόηση της φύσης του δικτύου και των περιορισμών που έχει

· Περιορισμό στους χρόνους αποστολής beacons για τους σταθερούς κάθε 30-60 λεπτά τους κινητούς (αυτοκίνητα, μηχανές) κάθε 3 λεπτά, τους σταθμούς καιρού κάθε 15 λεπτά.

· Μείωση του κειμένου των beacons σε χρήσιμες πληροφορίες και λιγότερα κενά διαστήματα για να μικραίνει το συνολικό πακέτο εκπομπής.

· Μείωση του Path σε 2 hops στις μεγάλες αστικές περιοχές και 3 στις απομεμακρυσμένες για τα γενικά ALIAS (widen-N)

· Μόνο το WIDE2-2 και WIDE3-3 θα πρέπει να είναι αποδεκτό 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 το χρονικό διάστημα μόνο, που αυτά είναι χρήσιμα στους 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 μετά από τις εγκαταστάσεις. Objects που δεν έχουν χρησιμότητα πχ. για μελλοντικούς σταθμούς κλπ είναι απαράδεκτα.

· Περιορισμό των Bulletins σε εύλογο χρονικό διάστημα και για συγκεκριμένο χρόνο πριν το συμβάν που αναφέρονται. (Αν κάποιος θέλει να στέλνει bulletin για μία 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 για να το επαναλάβουμε την επόμενη.

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

· Προσωπικά μηνύματα καλό είναι να στέλνονται με reverse path.

Για τους επαναλήπτες τώρα και ειδικά για αυτούς που έχουν Uidigi firmware:

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 πρώτη 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 όλα τα σχετικά πακέτα αναμεταδίδονται μόνο μια φορά και χρησιμοποιούμε σε αντικατάσταση του ότι θεωρούμε σαν απαραίτητο π.χ.

Με αυτήν μόνο το ATHn-N δουλεύει κανονικά για την περιοχή που το περιλαμβάνει, ενώ το Widen-N, μόνο για ένα hop για τιμές μέχρι 3 και καθόλου για μεγαλύτερες.

Στην δεύτερη περίπτωση που κατά την γνώμη μου είναι η πιο φιλική, 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.

Με αυτή την περίπτωση το ATHn-N δουλεύει κανονικά για όσα digi το περιλαμβάνουν (δηλαδή της Αττικοβοιωτίας) το WIDEN-N δουλεύει προς κάθε κατεύθυνση για τιμές του n από 1 έως 3, αλλά για μεγαλύτερες τιμές αναμεταδίδεται μόνο μια φορά και σταματάει. Προϋπόθεση είναι όλα τα γειτονικά digi να έχουν παραμέτρους αυτής της λογικής, ειδάλλως προσθέτουμε και όλα τα ενδιάμεσα π.χ. WIDE7-6, WIDE7-5 κλπ. Σχετικό παράδειγμα από τις παραμέτρους ενός UiDigi στην Αλαμπάμα δέστε στην βιβλιογραφία στο τέλος[3].

Οι σχετικές προτάσεις του Bruninga ελπίζω σύντομα να γίνουν αποδεκτές από όσους συναδέλφους ή συλλόγους έχουν εγκαταστήσει APRS digi.

Παρακάτω ακολουθούν οι προτάσεις του Bruninga[4] για το σύμβολο που θα πρέπει να στέλνουν τα Digi ανάλογα με τις σχετικές παραμέτρους, καθώς και ενδείξεις στο BeaconText για να γνωρίζουν οι κινητοί κυρίως σταθμοί τις δυνατότητες των:

Η πρόταση για τοπικά ALIAS που θα καλύπτει η δυνατότητα SSn-N κυρίως στο UiFloodCall (που είναι ποιο σωστό γιατί η περιοχή είναι ούτως ή άλλως συγκεκριμένη) ή εναλλακτικά στο UITraceCall είναι:

Αν. Μακεδονία – Θράκη – Ν Βορείου Αιγαίου THRA

Κάθε σχετική αντιπρόταση είναι δεκτή για την καλύτερη τοπική κάλυψη των περιοχών και στα beacon των κόμβων θα πρέπει να διαφημίζεται η δυνατότητα χρήσης τους.

Συμπερασματικά αυτό που πρέπει να καταλάβουμε, είναι ότι συνολική κάλυψη για όλη την χώρα δεν μπορεί να γίνει με εξαίρεση την 2-3 hops δυνατότητα του WideN-N που είναι ιδανικό για κινητούς σταθμούς που διασχίζουν μεγάλα κομμάτια της χώρας ή με την χρήση τοπικών alias (SSn-N) και ανάλογα με την συνολική κίνηση κάθε περιοχής.

Βιβλιογραφία και περισσότερες πληροφορίες

[1] http://www.ew.usna.edu/~bruninga/aprs/aloha50.txt |Ο κύκλος ALOHA ή πόσοι σταθμοί χωρούν στο packet στα 1200bps.

[2] http://web.usna.navy.mil/~bruninga/aprs/fix14439.html Η σελίδα του Bruninga με τις νέες προτάσεις για το APRS.

[3] http://www.qsl.net/n8deu/uidigi_eprom_settings.htm Παράδειγμα για τις παραμέτρους του Uidigi από την Αλαμπάμα.

[4] http://www.ew.usna.edu/~bruninga/aprs/n-n-overlays.txt Σύμβολα για τα νέα Digi και τι πρέπει να στέλνει στο Beacon.

Updated: οι αναφερόμενες σελίδες έχουν αλλάξει. Οι βασικές πληροφορίες είναι πλέον στο http://www.aprs.org/fix14439.html