APRS是“Automatic Packet Reporting System”的缩写,即“自动数据报告系统”,它是业余无线电爱好者们通过业余无线电台传输实时位置信息、气象信息、遥测信息和短消息的一种应用。随着通信技术的发展,可以收发APRS数据的终端已不仅仅局限于业余电台,能够接入GPRS或WiFi网络的手机等移动终端也成为了APRS的好玩具。
从使用的连接方式上区分,APRS可以分为两个网络,即无线电波(下称“RF”)网络和互联网服务(APRS Internet Service,简称“APRS-IS”)网络。RF网络是利用业余电台通过无线电波收发APRS数据并加以应用的网络,而APRS-IS网络是将APRS数据通过互联网广播出去,同时供连接在该网络上的台站和终端接收并加以应用的网络。互联网网关(Internet Gateway,简称“IGate”)就是连接APRS的RF网络和APRS-IS网络的网关,它可以将RF网络和APRS-IS网络上的APRS数据进行双向传输,并利用互联网上的APRS骨干网将APRS数据传输到世界各地。
一般,APRS互联网网关具备的功能有:向RF和APRS-IS网络发送自身的台站信标、接收 APRS-IS网络中的实时数据并显示、接收RF网络中的信标、气象报告等APRS数据并传入骨干网、传递和收发APRS短消息等等。搭建一个APRS互联网网关需要一部电台、一个KISS模式的数字通信节点控制器(Terminal Node Controller,简称TNC,可理解为APRS数据的编解码器,KISS是TNC使用的一种通信协议,因此又称KISS TNC、KISS MODEM)、一个运行APRS软件的终端(电脑、路由器等)以及他们之间的连接线、供电设备等。
1、呼号设置问题。APRS电台的呼号由两部分组成:业余电台呼号和SSID序号,比如BD6CR-9这个APRS电台呼号,其中BD6CR就是本台的业余电台呼号,而9就是SSID。SSID是0~15之间的一个数字,当为0的时候,就相当于没有SSID,也就是说,BD6CR-0和BD6CR是等同的。在一些软件实现中,BD6CR-0这种呼号设置会被认为是不正确的设置,因此,当需要设置-0的SSID的时候,就直接使用业余电台呼号即可。SSID的设置有一定的规则可循,不是随便设置的。表1给出了推荐的SSID设置方法。
表1 APRS协议规范的SSID
-0 家庭电台和运行因特网网关的家庭电台(通常家庭电台不使用SSID)
-1 数字中继,运行填充中继的家庭电台和气象数字中继台
-2 UHF数字中继
-3 独立的VHF数字中继,例如架设在山上
-4 HF到VHF网关
-5 因特网网关(非家庭电台)
-6 用于卫星操作
-7 建伍TH-D72、VX-8GR等手持便携APRS电台
-8 用于船、帆船和舰船等
-9 用于移动,比如汽车移动
-10 用于只使用Internet的操作,包括因特网网关
-11 用于APRS touch-tone用户(偶尔用于气球)
-12 便携单元,例如笔记本电脑、野营地等
-14 用于卡车移动操作
-15 用于HF
2、发送间隔设置问题。由于APRS信道容量的关系,对于移动电台,应设置发送间隔为60秒以上,当使用智能信标设置的时候,应设置发送距离为2千米以上。对于固定电台,包括气象站等,应设置发送间隔为15分到30分。有一些爱好者喜欢将发生间隔设置得很短,会产生过多无用的数据,并且会造成信道的拥塞,影响本地区的其他爱好者使用。
3、路径设置问题。之前使用的RELAY和WIDE的路径已经过时,请大家全部使用WIDEn-N的路径。对于大城市里的移动台,可以设置路径为WIDE1-1,对于郊区和中小城市的移动台,可以设置路径为WIDE1-1,WIDE2-1。对于固定台,可以设置路径为WIDE2-2即可。
WIDEn-N
在WIDEn-N出现以前,大家通常使用RELAY,WIDE,或者RELAY,WIDE,WIDE作为APRS的路径(Unproto或Path)。这里RELAY和WIDE都是别名(Alias),分别表示填充式中继(Fill-in DIGI)或广域中继(WIDE DIGI)。APRS网络通常只有1200 bps的速率,因此信道容量只有60个台左右,在一些APRS电台较多的地区,很快就出现了严重拥塞。特别是当有人错误设置了RELAY,WIDE,WIDE,WIDE这种路径后,会造成反复不停的互相中继的所谓“乒乓”情况,因此在1994年提出,2004年左右广泛应用了WIDEn-N路径。官方的网站在这里:
http://www.aprs.org/fix14439.html关于这第一个小n,查阅了一些资料,有多种说法。我比较相信WB8IMY在ARRL的《VHF DIGITAL HANDBOOK》里的说法,也就是,1代表填充式中继,替代原来的RELAY,2代表广域中继。3或以上虽然是可以使用的,但是都不建议设置。
关于这第二个大N,这个比较容易理解,就是允许的中继次数。WIDEn-N中继每中继一次,都会减1,直到0为止不再继续中继。这样就能避免前述的“乒乓”现象。一个建议是这里的N不建议设置超过2。
在一些商品的APRS电台中,通常有如下几种路径选择,我们简单说一说应该怎么选择:
WIDE1-1:这个就相当于原来的RELAY,通常用于你没有打算跨区域发送数据的情况
WIDE1-1,WIDE2-1:这个就相当于原来的RELAY,WIDE,对于一些传统的不兼容WIDEn-N的DIGI来说,也可以通过将别名设置成WIDE1-1来作为填充式中继使用。这样的设置表示你期望有一次跨区域转发
WIDE2-2:这个看起来和WIDE1-1,WIDE2-1很类似,但是又有所不同。从数据包长度来说,设置WIDE2-2显然有利,但是前提是可以直接发送到广域中继,而不兼容传统的不兼容WIDEn-N的DIGI。
4、TXDELAY设置问题。TXDELAY表示PTT按下以后到发送有用数据之前的等待时间。这个时间可以唤醒一些处于休眠状态的接收机,因此通常建议设置为200~250ms,过长的时间会使信道利用率下降,过短的时间则可能使一些数据的前部没有接收到,导致解码失败。当然,最推荐的方法是将所有用于APRS接收的接收机的节电休眠关闭,那么可以有
机会让发射机的TXDELAY设置在50ms以下,大大提高了信道的利用率。
5、因特网网关IGATE设置问题。有的地区由于APRS活动较少,有的爱好者希望将网络上的APRS数据转发下来,这么做在技术上是可行的,但是需要注意很多方面。首先,网络上的数据量很大,需要合理的设置过滤器,只转发适量的数据下来,通常可以设置过滤器为类似filter m/100 b/BD6CR*/EMAIL*,这里m/100表示只通过以网关的经纬度为中心的100千米范围,b/BD6CR*/EMAIL*表示只通过发送自BD6CR和EMAIL呼号前缀的电台,其中EMAIL是电子邮件的服务器,推荐打开。其次,要注意控制流量,在有的软件中,比如UI-View32中,可以对流量进行控制,避免转发数据常时间霸占频率,让其他电台无法使用。我们建议各地区设置更多的只上传网络的IGATE,而谨慎的控制从网络上转发下来的IGATE。
6、数字中继DIGI设置问题。首先,避免在一个地区设置多个数字中继,特别是传统的非WIDEn-N的中继台,如果设置不合理,可能会产生一个数据来回转发无法停止的问题。如果一定要设置多个中继,那应该进行分层设计,将中继分为填充式和广域中继两种层次。其次,数字中继也是中继台,设置前应事先申请。再次,数字中继的发射调制度和接收音量应仔细设置,使调制和解调的效果最佳。最后,避免数字中继台和语音中继台使用一个机器或者一个频率,会造成互相干扰的问题。