保持冷靜,提升速度。From APRS 1200 to 9600

clam

前言

籌備多時的 9600 ARPS 系列終於面世。這是先導文章。後續的希望是各式不同的玩法,以至 SDR 的廉價 solution

有玩開 APRS 的同好,應都會知道高速 9600 aprs 制式的存在。知還知,但鮮有談論。原因無他,想 implement 9600 ,有銀兩的買入各日系牌子的頂級型號即可。想自製的,則多在網上熱烘烘討論完就無疾而終。

就我對 9600 的鑽研,我發覺歐美近 10年已沒有新的 9600 TNC 或套件研發。我的理解是US 那邊高速的主打是 broadband hamnet,次選就是 DStar。有關 DStar 的開源方案,歐美以至 Australia 的同好研發了不少好的語音解碼,以至中繼的方案。這是拜 open source 分享的成果。

至於日本方面,9600 aprs 對他們是用國貨,用得安心又放心,這是主因。。要高速一點則是 DStarBroadband hamnet 則暫未見大量 deploy

APRS 1200 vs 9600

先簡介兩者制式分別
APRS 1200 使用的制式為 Audio FSK 。靠音頻輸出 1200Hz / 2200Hz


APRS 9600 使用的制式為 G3RUH/GMSK。這和船用的定位 beacon 系統 AIS 是略有分別,AIS 用的是 ASYNC。車,枱機如配有 DATA I/O,多可支援 9600。但手機則不能直接 FEED 到音頻輸入端。一些頂級手機才配有 DATA 端。中低檔的我只發現 KENWOOD TH-F7 系列配有 9600 TNC 輸入模式。所以當初購入了一台。

96k

 

要從實戰上,去對比兩者的效果。我沒條件做到。唯有求之於互聯網。但英文文獻沒有有用的對比資料可用。由於日本方面實際部署了 9600 的應用,所以我轉向日文網頁搜尋。

終於,找到 JA5AEA 的網頁的資料,內容很具參考價值。這是以 JVC Kenwood 橫濱總部設立的 JA1YKX-1 (1200),JA1YKX-2 (9600) aprs 中繼約半年運作的對比。請細閱以下連結(用 Google translate,再加點想像力)

https://sites.google.com/site/ja5aea/aprs-1/aprs-1-200bpsto-9-600bps

 map

 

a

b

Courtesy of JA5AEA ‘s Web

 

總結以上連結資料,我得出以下結論:

96001200 快約 3.5
9600 覆蓋只及 1200 的一半左右

 

OK, Why APRS 9600

試分析如下:

速度比 12003.5only。好多評論眨 9600 的觀點也是這個 point。認為不夠快,不值投放資源。我認為這是受了 9600/1200 就應是 8 倍的數字遊戲所影響。

3.5 倍就是快 3.5倍。舉例,你老闆跟你說加你 3.5倍人工,我想你不會跟他說效果唔顯著,你省回吧。同理,1200bps,但 channel 經常 busy 也是 sent 不出的,又有何用。

9600 1200 設置分工
9600 覆蓋大幅不及 1200。我的睇法是,96001200 分工設置問題。1200 覆蓋較遠,合 portable/mobile 轉回 GPS 地點,簡要 text 數據。9600 可用於固定台的數據交換,如 weather stationad-hoc bbs ,以至 APRS mail aprs to twitter 等等  service 。去唔遠,你偏要機動使用,然後說不好,這是侷限自己活在 1200 的世界裡。我們要參透當初定義 9600/1200 的原因。

講速度,那不如 BroadBand Hamnet9600 bps 算什麼
Yes,我也承認發文講述了 BroadBand Hamnet 後,也掙扎過不如唔好講 9600bypass 就算。一省點資源在其他 topic 上。二,9600 要自製,用較廉價去玩確有難度。三,
實際能將之有效應用的應只是日本 Ham only (網上資料說 ,二千年後,德國有一半以上的 digipeater 己是 9600,但不可考),自己搞乜鬼,全力放在 BroadBand Hamnet 吧。

APRS advance 應用設定,如 BBSmail等如需 ad-hoc 設 置,雖是文字模式,但相對簡單和快速。

9600/1200同頻使用,未嘗不可。

而我對 9600 的應用是正面的,主因:
APRSamateur radio 其一的通訊標準,正所謂 speak in the same language。實際 deploy,做單邊就可以了。Client 自行配備相關設備就可接上。相反,BroadBand Hamnet 要成個陣起了出來,再派 SSID 或者網上登入帳號給 client 才可接上,事前還需給予訓練,協調。

 

9600 APRS 如何較廉價實現

不計應用現成的各日系品牌的旗艦級機種。要用 9600,不外靠 SDR + 電腦,和獨立的 9600 TNC

純解碼,SDR 以至 sound card modem。

9600 APRS TNC 試製

在研究 9600 APRS TNC 方案時,我不執著自製。時間,人工也是錢來的。只希望用較廉價方法去用到 9600,以收推擴之用。

起初注意的是美國製的 TNC,但估計也是上 10 年前的規格,外型薯嘜。價錢也不平,折合港幣 $3xxx 多元,未計運費。還需外接收發機。

至於 KIT,也只能找到德國 HAM 多年前製作的 TNC 7 MULTI,停產多時,沒有多餘的資料。另也找到一個以 16F88 的方案,不過資唔完整,不能仿製。

Linux 平台方案是有,但多是 gmsk 數碼語音轉換,用在 Dstar 上。初步研究,就算硬件支援,軟件也要重寫配合 APRS 格式。力有不逮。

自製的可能性,CMX589 入手困難。不論淘寶或 eBay,都當寶咁買。一枚約港幣百元,不值。這也未計需 MCU 編程的時間和腦力。

2014 年中,搜尋發現 Alinco 的車機雖可行 9600 aprs,但是需外購一件 TNC module,開蓋接上方可。TNC module 型號分別是 EJ-41UEJ-50U,分別不詳。

2763inst

Web photo

這個令我重燃希望,如可控到這個 module,那就是一個 9600 TNC 了。

再行搜索,她是以排線接到車機主板,沒有用上特別的 PCB 連接器,good。並找到車機的詳細 service manualTNCuser manual

tnc

Courtesy of  http://7n1rss.at.webry.info/200910/article_9.html

這是日本網站的一張圖片,太重要了,和我想法一樣,將那個 module 變做一個獨立的 TNC。我不需知道人家怎做,只需知道構思是可行就 ok 了。大家都是學 R= V/I 的,沒特別法門。

剩下的風險是 TNC 對車機的 TXDRXD 是否需收  command 控制。這個完全沒有資料,但初步評估,應是 TNC 發指令到車機,最壞情況是某些 advance 指令用不了。

既然如此,找一塊回來一試身手吧。

tnc_pack

 

日本網上,不論 Yahooamazon,樂天均有供應,且是低於 list price。這裡請注意,不要幫襯大型代購公司,他們多需收取貨價的 10% 手續費,還有一堆雜費。我幫襯了小型的代購商,最後在 20149 月用約港幣 $1200 成功入手。現在日元匯率再跌,估計可再更廉價入手。

細看 TNC ,發現使用日本 TNC 大廠 TASCO 出品的 IC。資料顯示,Kenwood TH-D72 等內置 TNC 也是使用同廠的 IC,稱為 TNC on a chip

tnc_small

跟機的 connector 1.5mm pitch換上 2.54mm小心拆下 1.5mm pitch connectorstandalone TNC 失敗時可再接上給 Alinco 車機使用

Pin  Assignment
對比各 Alinco 車機 service manual 的線路圖,pin assignment 應是:
Pin1    Gnd
Pin2    5V
Pin3    Audio In
Pin4    Squelch
Pin5    1200 bps output
Pin6    PTT
Pin7    9600 bps output
Pin8    TXD1
Pin9    RXD1
Pin10    SWB
Pin11    GPS In

 

DSCN0736

焊了一塊 testing bed,初步要點:
5V 電源需加 FB 消除 noise。
Squelch
0V 時,可容許 PTT
SWB 上天或落地影響的只是 CON LED 著與熄。現在用10k上天。
TXD1RXD1 這裡沒用。

TNC 的英文版指令集共 49 頁,功能完整,其中最亮麗是 BBS。而手,車機的 aprs/data 功能,即時相形見拙。

 

term1
起始畫面,是99年。不知是APRS技術成熟,還是ham radio 明日黃花

先用指令 HEAL ON 簡單測試 LED 會閃爍

CM150112-212414002

 

setSSIDBeacon  TextTx interval,定時發出  beacon (1200bps) 成功被解碼,不過會被加進 CQ

 

 

初步總結

TH-F7 配上 Alinco TNC 的構思初步可行。而這種 TNC 模組功能完整,我也需時間消化。本文暫且收筆。

APRS9600bps 收發,9600 iGate 外,非常希望設置到一台經 Radio 通聯的 BBS (1200/9600 未定,或買多塊專職咁用)。盡管 Internet 年代,BBS 早多被擱之高樓。但 RF BBSAd-hoc 性,文字訊息記錄等的方便角度來看,也有一定實用價值;尤以 Internetmobile 網絡失效時更見真貴。

而就各器材速率的整合應用,初步認為:

1200bps 手車機位置,簡單訊息傳遞

9600bps fix station 之間訊息互傳

BB Hamnet 多媒體,影像,以至 Internet proxy 的設立

待續 …

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