Контроллер терминального узла ( TNC ) — это устройство, используемое радиолюбителями для участия в пакетных радиосетях AX.25 . По функциям он похож на Packet Assembler/Disassemblers, используемые в сетях X.25 , с добавлением модема для преобразования цифровых сигналов основной полосы частот в аудиосигналы. [1]
Первая плата TNC, VADCG, была первоначально разработана Дугом Локхартом, VE7APU, из Ванкувера , Британская Колумбия . [2]
Amateur Radio TNCs были впервые разработаны в 1978 году в Канаде Montreal Amateur Radio Club и Vancouver Area Digital Communications group. Они никогда не пользовались большой популярностью, поскольку была доступна только голая печатная плата , и сборщикам приходилось собирать большое количество компонентов. [ указать ]
В 1983 году ассоциация любительской пакетной радиосвязи Тусона (TAPR) выпустила полные комплекты для своей конструкции TNC-1. Позже это стало доступно как Heathkit HD-4040. Несколько лет спустя, улучшенный TNC-2 стал доступен, и он был лицензирован коммерческими производителями, такими как MFJ .
В 1986 году была разработана улучшенная версия «TNC+» для запуска программ и протоколов, разработанных для оригинальной платы TNC. TNC+ также включал ассемблер и версию Forth ( STOIC ), которая работала на самой TNC+, для поддержки разработки новых программ и протоколов. [3]
В 2018 году Нино Карилло (KK4HEJ) разработал и выпустил TNC ( NinoTNC ) [4] с (в настоящее время) 16 различными режимами передачи данных, от 300 бод AFSK до 19 200 C4FSK. Он имеет интерфейс KISS для вычислительного устройства и реализует IL2P (улучшенный протокол уровня 2) [5] для прямой коррекции ошибок (FEC) в некоторых режимах.
Типичная модель состоит из микропроцессора , модема и программного обеспечения (в EPROM ), которое реализует протокол AX.25 и предоставляет пользователю интерфейс командной строки . (Обычно это программное обеспечение также предоставляет другие функции, такие как базовая система доски объявлений для получения сообщений, пока оператор отсутствует.) Поскольку TNC содержит весь интеллект, необходимый для связи по сети AX.25, внешний компьютер не требуется. Доступ ко всем ресурсам сети можно получить с помощью немого терминала .
TNC подключается к терминалу и радиоприемопередатчику . Данные с терминала форматируются в пакеты AX.25 и модулируются в аудиосигналы (в традиционных приложениях) для передачи по радио. Полученные сигналы демодулируются, данные деформатируются, а вывод отправляется на терминал для отображения. В дополнение к этим функциям TNC управляет радиоканалом в соответствии с рекомендациями спецификации AX.25.
Первоначальное использование в основном представляло собой общение один на один между двумя людьми или одним человеком с помощью автоматизированной доски объявлений или системы электронной почты.
С конца 1990-х годов большинство пользователей AX.25 перешло на другую парадигму связи «один ко многим» с использованием Автоматической системы передачи пакетов (APRS).
TNC 1980-х и 1990-х годов были законченными решениями, которым требовалось только радио и опциональный немой терминал . По мере того, как домашние компьютеры проникали в любительские «хижины», наблюдалось движение в сторону более простых и дешевых устройств «KISS» (Keep It Simple, Stupid). Они имели модем и минимальную обработку протокола AX.25. Большая часть обработки перенесена на персональный компьютер.
Следующим логическим шагом в эволюции является устранение специализированного оборудования и перенос всей обработки на компьютер. Для передачи звука на радио и с него используется « звуковая карта ». Все остальное делается программным обеспечением. [6]
Некоторые из более ранних попыток были неудачными, что создало этому подходу плохую репутацию. Современные программные TNC, использующие методы цифровой обработки сигналов (DSP) , могут успешно декодировать сигналы низкого качества, которые не может старое оборудование. [7]
Некоторые портативные и мобильные УКВ-радиостанции, представленные в настоящее время на рынке, включают в себя возможности TNC в самой радиостанции для поддержки протокола APRS.
Многие TNC все еще используются, особенно на необслуживаемых станциях, где важна надежность. Важность местоположения для системы APRS подстегнула разработку нового поколения небольших маломощных TNC, часто интегрированных с модулем GPS для использования в мобильных станциях слежения. Не вся деятельность AX.25 связана с APRS: существуют некоторые сети передачи данных AX.25, включая EastNet Packet Network, в основном на северо-востоке США [8], и TARPN Network, в основном в Северной Каролине [9] .
Протоколы APRS digipeating требуют определенных соглашений об именах, и старые TNC могут не иметь необходимой поддержки для использования в качестве digipeater. Однако практически любой TNC может быть использован для использования в Home или Tracker. TNC, которые были клонами популярного TAPR TNC-2, могут быть обновлены через проект прошивки UIDIGI.
Хотя обычно их называют портами данных, интерфейс между радио и TNC почти полностью аналоговый (плюс линии для PTT и шумоподавления ). Разъемы, используемые для этой цели, сильно различаются у разных производителей TNC, но современные радиостанции, которые предлагают порты данных, широко используют 6-контактный разъем Mini-DIN .
Также используются полноразмерные разъемы DIN, разъемы DE-9 ( D-sub ) [10] , модульные телефонные разъемы (RJ) и комбинации мини- и микроразъемов для наушников (обычно на портативных радиостанциях).
TNC изначально были разработаны для приема сообщений от человека, печатающего на немом терминале . TNC имели разъем DB-25 или DE-9, переносящий асинхронные старт-стопные байты с уровнями сигнала RS-232 . Это также можно было использовать с последовательным портом персонального компьютера. Последовательные порты сейчас практически вымерли, но доступны кабели-конвертеры USB-to-serial.
Однако обычно человек использует более сложный программный пакет, работающий на персональном компьютере, который отправляет сообщения в TNC, используя протокол KISS (TNC) или протокол 6PACK. [11]
Современные программные TNC предоставляют интерфейсы TCP/IP , к которым можно получить доступ через компьютерные сети. Например, можно запустить программный TNC на Raspberry Pi рядом с радио и получить к нему доступ с ноутбука в другом месте. Программные TNC также предоставляют « псевдотерминалы », поэтому их можно использовать со старыми приложениями, которые знают только, как использовать последовательные порты.