Un po' di storia
Il 25 agosto 1984 Brian Kantor [WB6CYT][1] presentò il seguente manoscritto all'incontro del Los Angeles Amatuer Packet Radio Group. Vi sono le considerazioni alla base della nascita di AMPRNET decretandone la nascita.
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La crescita delle comunicazioni digitali nel servizio radioamatoriale negli ultimi anni è stata a dir poco incredibile. Più di ogni altra cosa, la pronta disponibilità di comunicazioni digitali a pacchetto utilizzando sofisticati controllori di pacchetti come i dispositivi Vancouver [VADCG], Tucson [TAPR] e GLB ha introdotto le comunicazioni a pacchetto a molti radioamatori che altrimenti non sarebbero stati coinvolti nelle comunicazioni digitali. Oltre alla funzione di controllori di pacchetti come sofisticati sostituti delle telescriventi meccaniche, forniscono un mezzo per la creazione di sistemi di messaggistica e bacheche consentendo la connessione diretta ai personal computer.
Mentre un certo uso del packet radio è stato fatto sulle bande HF inferiori a 30 MHz a velocità di trasmissione dati inferiori, l'attività maggiore è attualmente su VHF-FM (in particolare 2 metri). Poiché la comunicazione VHF dipendente è limitata (al massimo) a un centinaio di miglia da una stazione domestica all'altra, il numero di stazioni che possono essere contattate tramite packet radio è alquanto limitato.
Poiché le trasmissioni digitali vengono convertite in e da segnali audio utilizzando la tecnologia modem standard, è possibile inviare trasmissioni a pacchetti tramite normali ripetitori vocali. Tuttavia, questa pratica presenta problemi sia tecnici che sociali, che la rendono poco saggia.
Tecnicamente, molti ripetitori vocali hanno caratteristiche di risposta audio che, sebbene non realmente evidenti con le trasmissioni vocali, introducono distorsioni significative che riducono l'affidabilità della ritrasmissione digitale. Inoltre, il codice Morse o gli identificatori vocali, i toni di telemetria della frequenza o dell'intensità del segnale e i segnali acustici di "superamento" possono essere confusi come segnali di pacchetto dai controllori di pacchetti meno sofisticati.
Socialmente, i toni stridenti del modem generati dalle apparecchiature a pacchetto sono estremamente fastidiosi per gli utenti voce, causando disturbi, interferenze e generale disappunto. Inoltre, molti controllori di pacchetti riconoscono solo i toni del modem a pacchetto, quindi non riconoscono che una frequenza è occupata quando è occupata da trasmissioni vocali e possono trasmettere disturbando una conversazione vocale esistente.
I ripetitori digitali, noti come digipeaters, forniscono un mezzo per ritrasmettere automaticamente i segnali dei pacchetti, ma poiché i pacchetti di riconoscimento devono essere restituiti dall'estremità lontana della connessione sul percorso di collegamento possibilmente multi-hop, la velocità effettiva di trasmissione è notevolmente ridotta. Inoltre, attualmente non esiste alcun controllo delle collisioni quando i segnali vengono ripetuti in formato digitale. Pertanto, in caso di collisione di pacchetti, gli attuali digipeater non sono in grado di rilevare la collisione e ritrasmettere il pacchetto distrutto dalla collisione. La stazione originaria deve quindi attendere la mancanza di riconoscimento dall'estremità lontana della connessione e inviare nuovamente il pacchetto. La ripetizione dei pacchetti inviati dalla stazione di origine può benissimo occupare grandi quantità della capacità di trasmissione disponibile di una rete.
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La soluzione di rete
Riteniamo che la soluzione a questi problemi risieda in una rete dedicata per le comunicazioni a pacchetto, proprio come le reti a commutazione di pacchetto che spostano regolarmente milioni di caratteri di dati ogni giorno attraverso il paese e in tutto il mondo.
La rete è semplice. Ogni comunità (o area geografica) ha almeno un Packet Network Controller [PNC] che funge da gateway di rete che costituirebbe l'accesso alla rete a pacchetti per quell'area. Queste stazioni funzionerebbero automaticamente, senza operatore umano, e servirebbero a fornire connessioni per gli utenti locali e di rete. Ciascun PNC avrebbe almeno un PNC vicino e potrebbe stabilire connessioni logiche verso e attraverso i PNC adiacenti.
AMPRNET è strutturato come una rete di PNC, ciascuno dei quali ha uno o più PNC vicini a cui può connettersi tramite collegamenti radio. Ciascuno di questi PNC è connesso ad altri PNC e così via, finché tutti i PNC nella rete non sono raggiungibili tramite uno o più hop. Le connessioni tra PNC non adiacenti vengono effettuate facendo in modo che i PNC adiacenti trasmettano i pacchetti tra i due endpoint della connessione logica.
Ogni PNC ha una tabella di instradamento che descrive almeno un percorso verso ogni altro PNC accessibile. Utilizzando questa tabella, è possibile per qualsiasi PNC contattare qualsiasi altro PNC, possibilmente attraverso una serie di salti di relè intermedi. La tabella di instradamento viene creata e aggiornata dinamicamente man mano che la topologia della rete cambia con i nodi che entrano ed escono dal servizio.