Контроллер терминального узла ( TNC ) — это устройство, используемое радиолюбителями для участия в пакетных радиосетях AX.25 . По функциям он похож на ассемблер/дизассемблер пакетов, используемый в сетях X.25 , с добавлением модема для преобразования цифровых сигналов основной полосы частот в аудиотоны. [1]
Первый TNC, плата VADCG, был первоначально разработан Дугом Локхартом, VE7APU, из Ванкувера , Британская Колумбия . [2]
TNC любительского радио были впервые разработаны в 1978 году в Канаде Монреальским клубом любительского радио и группой цифровых коммуникаций Ванкувера. Они так и не приобрели особой популярности, потому что была доступна только пустая печатная плата , и строителям приходилось собирать большое количество компонентов. [ указать ]
В 1983 году ассоциация любительской пакетной радиосвязи Тусона (TAPR) выпустила полные комплекты для своей конструкции TNC-1. Позже он был доступен как Heathkit HD-4040. Несколько лет спустя улучшенный TNC-2 стал доступен, и его лицензия была передана коммерческим производителям, таким 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 самом TNC+, для поддержки разработки новых программ и протоколов. [3]
Типичная модель состоит из микропроцессора , модема и программного обеспечения (в СППЗУ ), которое реализует протокол AX.25 и предоставляет пользователю интерфейс командной строки . (Обычно это программное обеспечение предоставляет и другие функции, такие как базовая система досок объявлений для получения сообщений в отсутствие оператора.) Поскольку TNC содержит все необходимые интеллектуальные функции для связи по сети AX.25, внешний компьютер не требуется. . Доступ ко всем ресурсам сети можно получить с помощью тупого терминала .
TNC подключается к терминалу и радиопередатчику . Данные с терминала форматируются в пакеты AX.25 и модулируются в аудиосигналы (в традиционных приложениях) для передачи по радио. Полученные сигналы демодулируются, данные не форматируются, а выходные данные отправляются на терминал для отображения. В дополнение к этим функциям TNC управляет радиоканалом в соответствии с рекомендациями спецификации AX.25.
Первоначальное использование было в основном личным общением, либо между двумя людьми, либо между человеком и автоматизированной доской объявлений или системой электронной почты.
С конца 1990-х годов большая часть использования AX.25 перешла к другой парадигме связи «один ко многим» с использованием автоматической системы отчетов о пакетах (APRS).
ТНК 1980-х и 1990-х годов представляли собой комплексные решения, которым требовалось только радио и дополнительный тупой терминал . По мере того как домашние компьютеры проникали в любительские «лачуги», наблюдалось движение в сторону более простых и дешевых устройств «KISS» (Keep It Simple, Stupid). Они имеют модем и минимальную обработку протокола AX.25. Большая часть обработки переносится на персональный компьютер.
Следующим логическим шагом в эволюции является отказ от специализированного оборудования и перенос всей обработки на компьютер. « Звуковая карта » используется для передачи звука на радио и обратно. Все остальное делается программно. [4]
Некоторые из более ранних попыток оказались неудачными, что создало этому подходу плохую репутацию. Современные программные ЧПУ, использующие методы цифровой обработки сигналов (DSP) , могут успешно декодировать сигналы низкого качества, которые не могут сделать старые устройства. [5]
Некоторые портативные и мобильные УКВ-радиостанции, представленные в настоящее время на рынке, включают в себя возможности TNC внутри самой радиостанции для поддержки протокола APRS.
Многие TNC все еще используются, особенно на необслуживаемых станциях, где важна надежность. Важность определения местоположения для системы APRS способствовала разработке нового поколения небольших TNC с низким энергопотреблением, часто интегрируемых с модулем GPS для использования в мобильных станциях слежения.
Протоколы дигипитирования APRS требуют особых соглашений об именах, а более старые TNC могут не иметь необходимой поддержки для использования в качестве дигипитера. Тем не менее, практически любой TNC может быть использован для домашнего использования или трекера. TNC, которые были клонами популярного TAPR TNC-2, можно обновить с помощью проекта прошивки UIDIGI.
Хотя интерфейс между радиостанцией и TNC обычно называют портами данных, он почти полностью представляет собой аналоговый аудиосигнал (плюс линии для PTT и шумоподавления ). Разъемы, используемые для этой цели, сильно различаются у разных производителей TNC, но современные радиостанции, имеющие порты данных, широко используют 6-контактный разъем Mini-DIN .
Также используются полноразмерные разъемы DIN, 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 тупом терминале . TNC имели разъем DB-25 или DE-9, передающий асинхронные байты старт-стоп с уровнями сигнала RS-232 . Его также можно использовать с последовательным портом персонального компьютера. Последовательные порты сейчас практически исчезли, но доступны преобразовательные кабели USB-последовательный порт.
Однако обычно человек использует более сложный пакет программного обеспечения, работающий на персональном компьютере, который отправляет сообщения в TNC с использованием протокола KISS (TNC) или протокола 6PACK. [6]
Современное программное обеспечение TNC предоставляет интерфейсы TCP/IP , к которым можно получить доступ через компьютерные сети. Например, можно запустить программное обеспечение TNC на Raspberry Pi рядом с радиоприемником и получить к нему доступ с портативного компьютера, находящегося в другом месте. Программные ЧПУ также предоставляют « псевдотерминалы », поэтому их можно использовать со старыми приложениями, которые умеют использовать только последовательные порты.