De geschiedenis van packet radio:
Data packet technologie werd ontwikkeld halverwege de 60'er jaren en werd in praktijk gebracht in het ARPANET welke werd opgericht in 1969. Ingewijd in 1970, was ALOHANET, gebaseerd op de the University of Hawaii, het eerste grootschalige Packet Radio project. Amateur Packet Radio begon in Montreal, Canada in 1978, de eerste transmissie startte op 31 mei. Dit project kreeg z'n opvolging door de Vancouver Amateur Digital Communication Group (VADCG) die een Terminal Node Controller (TNC) ontwikkelden in 1980.

Waarom packet en niet andere modes?
Packet heeft drie grote voordelen boven andere digitale modes : transparantheid, error correctie, en automatische controle. De operatie van een packet station is transparant naar de eindgebruiker : connect met het andere station, type je bericht, en het wordt automatisch gezonden. De Terminal Node Controller (TNC) verdeelt automatisch het bericht in packets, bestuurt de zender, en zendt dan de packets. Tijdens het ontvangen van de packets, de TNC decodeert en controleert automatisch op fouten, en laat de ontvangen berichten zien. Packet radio verzorgd foutloze communicaties welke gecontroleerd worden door ingebouwde foutdetecterende mechanismen. Als een packet wordt ontvangen, wordt deze gecontroleerd op fouten en zal alleen worden getoond als het correct is ontvangen. Vervolgens kan elke packet TNC worden gebruikt als een "packet relay station", genaamd "digipeater". Dit staat een groter bereik toe doordat sommige packet stations aan elkaar "geknoopt" zijn. Users kunnen de TNCs van anderen connecten op elk willekeurig moment zij willen, om te kijken of er iemand bijvoorbeeld thuis is. Sommige TNCs hebben zelfs een "Personal BBS" (genaamd mailboxes) zodat andere amateurs berichten kunnen achterlaten voor hun zelfs als ze niet thuis zijn. Een ander voordeel van packet radio boven andere modes is de mogelijkheid voor vele gebruikers dezelfde frequentie kanaal gelijktijdig te kunnen gebruiken.

Hoe ziet een Packet Radio Station eruit:
Welke elementen zijn de bouwstenen van een packet station? Onderstaande figuur laat een schematische illustratie zien van een typisch packet station.

TNC
Een TNC (Terminal Node Controller) bevat een modem, een computer processor (CPU), en de aangesloten bedrading welke benodigd is om de communicatie tussen de computer (RS-232) en het gebruikte packet radio protocol te onderhouden. Een TNC verzamelt een data packet welke ontvangen wordt van de computer, voert een error check (CRC) uit voor het packet, brengt het in overeenstemming met de audio frequencies, en zendt de bijpassende signalen naar de aangesloten radio. De TNC kan het gehele proces ook omkeren, en vertaalt de audio welke de aangesloten radio ontvangt naar een "byte stream" die vervolgens wordt gezonden naar de computer. De meeste amateurs gebruiken momenteel 1200 bps (bits per seconde) op het lokale VHF and UHF packet netwerk, en 300 bps op langere afstanden, lagere bandbreedte HF communicatie. Hogere snelheden zijn beschikbaar voor gebruik op VHF, UHF, speciaal op de microwave gebieden, maar daar is vaak speciale (niet plug-and-play) hardware en zijn speciale drivers voor nodig.

Computer of Terminal
Dit is de user interface. Een computer waarop een terminal emulator programma draait, een speciaal programma voor packetradio, of alleen een "dumb terminal" kan worden gebruikt. Voor computers kan nagenoeg elk telefoon modem communicatie programma (bv. Procomm+, Bitcom, X-Talk) worden aangepast voor packet gebruik, maar er zijn speciaal voor packetradio gemaakte terminal programma's beschikbaar. Een "dumb terminal", mogelijk wel de goedkoopste optie, heeft verscheidene beperkingen. De meeste "dumb terminals" staan het gebruik van terugscrollen, opslag van informatie, upload, of download files toe.

Een radioVoor 1200/2400 bps UHF/VHF Packet worden algemeen verkrijgbare smalbandige FM voice radio's gebruikt. Voor HF packet, 300 bps data wordt gebruikt op de single side band (SSB). Voor hoge snelheid packet (beginnend bij 9600 bps) moeten speciale radios of gemodificeerde FM radio's worden gebruikt. 1200 bps AFSK TNCs die op de 2-meters (144-146Mhz) worden gebruikt worden het meest gebruikt voor packet radio.

Wat is de langst mogelijke afstand voor PacketRadio?
Sinds packet radio algemeen wordt gebruikt op de hogere radio frequencies (VHF), is het bereik van de uitzending enigszins beperkt. Gewoonlijk is het zendbereik beperkt tot "unobstructed line-of-sight" plus ongeveer 10-15%. Het zendbereik wordt beinvloed door het zendvermogen en het type zender en uiteraard de lokatie van de antenne, maar ook door de daadwerkelijk gebruikte frequentie en de lengte van de antenne lijn (de kabel die de radio en de antenne met elkaar verbinden). Een andere factor die het zendbereik beinvloedt is de aanwezigheid van hindernissen zoals heuvels, gebouwen , bomen, etc, etc.). Voor twee-meter packet (144 - 146Mhz) kan de afstand 10 a 100 kilometer zijn, afhangende van de specifieke combinatie van de variabelen die hierboven genoemd worden.

Hoe bedoel je dat we allemaal hetzelfde kanaal gebruiken?
Packet radio kan in tegenstelling tot verbale communicatie meervoudige conversaties ondersteunen op dezelfde frequentie op hetzelfde moment. Dit betekent niet dat interferentie niet kan optreden wanneer twee stations op hetzelfde moment uitzenden, beter bekend als "collision" (botsing). Wat "hetzelfde moment" in deze betekenis inhoudt is dat meervoudige verbindingen mogelijk zijn in een gecontroleerde, tijdsgebonden manier. Verbindingen komen voor gedurende de tijden wanneer de andere verbindingen niet op het kanaal voorkomen. Packet radio maakt gebruik van een protocol genaamd "AX.25" om het gebruik van het gedeelde kanaal beter te kontroleren. AX.25 specificeert kanaal toegankelijkheid (de mogelijkheid om te zenden op het kanaal) welke afgehandeld wordt het CSMA (Carrier Sense Multiple Access) principe. Als je wilt uitzenden zal je TNC het kanaal monitoren om te kijken of iemand anders (ook) aan het zenden is. Als niemand anders aan het zenden is, zal de TNC de radio aansturen, en z'n packets zenden. Alle andere stations horen het packet en wachten met zenden totdat jij klaar bent met zenden. Maar helaas kunnen twee stations tegelijkertijd zenden. Dit wordt een "collision" (botsing) genoemd. Als een botsing optreedt zal de TNC geen antwoord terug ontvangen. Elke TNC zal een willekeurige hoeveelheid tijd wachten met zenden en zendt dan opnieuw het packet. In werkelijkheid wordt dit bepaald door een complexere methode welke bepaalt wanneer de TNC uitzendt. Zie het "AX.25 Protocol Specification" voor meer informatie (ARRL, 1988).

Wat is AX.25?
AX.25 (Amateur X.25) is het communicatie protocol welke gebruikt wordt voor packet radio. Een protocol is een standaard voor twee computer systemen om met elkaar te kunnen communiceren, ongeveer vergelijkbaar met zakenmensen die een zakelijke brief naar elkaar schrijven. AX.25 werd ontwikkeld halverwege de 70'er jaren en is gebaseerd op het protocol X.25 welke wordt gebruikt in bekabelde netwerken. Vanwege het verschil in het transport medium (radio's versus kabels) en ook vanwege de verschillen in addressering van methode's, werd X.25 gemodificeerd om de wensen van de amateur radio's te kunnen vervullen. AX.25 omvat een digipeater methode om andere stations de mogelijkheid te bieden automatisch packets te laten repeaten om het bereik van de zenders te vergroten. Een van de voordelen van AX.25 is dat ieder gezonden packet de callsign van de verzendende EN van de ontvangende partij in zich draagt, dus iedere uitzending zal een duidelijke identificatie in zich dragen.

Netwerken en speciale packet protocollen:
Dit is een voorbeeld van een van de populairste netwerkmethode's die heden ten dage beschikbaar zijn. Uiteraard zullen er meer aangepaste netwerkmethode's zijn dan er genoemd worden. Als je meer wilt weten neem eens contact op met een lokale netwerkjunk hi. Deze kan je zeker meer vertellen.

Zijn er nog andere protocollen behalve dan AX.25 in gebruik?
Van AX.25 wordt aangenomen het standaard protocol te zijn voor gebruik op de amateur radio banden en is zelfs gelegaliseerd in veel landen waaronder Nederland. Echter TCP/IP wordt ook wel gebruikt, weliswaar meer op sporadische schaal. Ook zijn er andere netwerkprotocollen die voor packetradio gebruikt worden. Vaak zijn packetradio protocollen gebaseerd en omgeven door AX.25 packetframes. Dit wordt bewerkstelligd door regels welke omschrijven hoe en in welke vorm AX.25 wordt gebruikt in packetradio uitzendingen. Dit verschilt van land tot land.

Netwerk methode's:
Gedurende de begindagen van amateur packet radio werd het duidelijk dat een packet netwerk benodigd was. Toen werden de volgende packetnetwerk methode's gecreeerd :

Digipeaters: De eerste netwerk methode waren de Digipeaters. Digipeaters kijken simpelweg naar de packets, en wanneer z'n call voorkomt in het digipeaterveld, zendt de digipeaters de packet opnieuw uit. Digipeaters staan een groter wordend bereik toe van de packet zenders door de signalen te herhalen die naar de Digipeater gezonden zijn. Deze methode werkt alleen goed als het kanaal slechts door enkelen wordt gebruikt. Tegenwoordig wordt packetradio steeds populairder, waardoor het packetradio verkeer ook steeds toeneemt, en de Digipeaters het steeds moeilijker krijgen om hun functie naar behoren uit te voeren. Ook zal, als een packet in de lucht verloren is gegaan, het verzendende station steeds meer herhalingen van packets moeten uitzenden, wat dus meer verkeer veroorzaakt.
KA-Nodes: Kantronics verbeterde de digipeater in geringe mate en creeerde de KA-Nodes. Zoals in digipeaters herhalen de KA-Nodes ook de packetradio frames. Daarentegen zal de KA-Node ELKE uitzending bevestigen naar de aangesloten link (node) in tegenstelling over de hele route van nodes. Daardoor zullen, in tegenstelling tot een eindpunt «» eindpunt bevestiging, de KA-Nodes een betrouwbaardere verbindingen veroorzaken met minder Time-Outs, doordat de bevestingen slechts over een link zullen gaan. KA-Nodes zijn betrouwbaar op korte verbindingen, en niet op langere afstanden waar veel overgestapt wordt via diverse nodes.
NetRom: NetRom was een van de eerste netwerk methodes welke de problemen adresseerden met digipeaters. Een gebruiker connect een NetRom station alsof ie een ander packet station zou connecten. Eenmaal geconnect kan de gebruiker dat station instrueren een ander (lokaal) station te connecten en/of een ander NetRom station te connecten. Deze verbinding, de volgende verbinding etc etc betekent dat voor de TNC van de gebruiker dat je geconnect bent met de TNC van het betreffende NetRom station. De uitzendingen hoeven niet over het gehele netwerk te worden "gedigipeaterd", zodat het risico van verliezen/verbreken van de verbinding minimaal zal zijn. Deze lokale connectie bleek meer betrouwbaar te zijn NetRom gebruikt niet alles van het AX.25 protocol. In plaats hiervan gebruikt NetRom speciale AX.25 packets welke "Unnumbered Information" (UI) packets genoemd worden, en plaatst zijn eigen soort van protocol boven op het AX.25 protocol. Dit wordt gedaan om de efficientie van z'n verbingen te verbeteren. NetRom nodes zenden op regelmatige basis hun eigen informatie zoals bijvoorbeeld bekende nodes uit naar de andere nodes. Dit werkt perfect, want als er een nieuwe node bijkomt, zal het hele NetRom netwerk binnen een mum van tijd geupdate zijn van die informatie. Maar als er dips in de verbingen zijn zullen er onbereikbare nodes opgenomen worden in de lijst van bekende nodes. Dit veroorzaakt in de NetRom routeringen foutieve informatie, en zal onjuiste verbindingen tot gevolg hebben, naar bijvoorbeeld verkeerde stations die niet aangeroepen moesten worden om een NetRom verbinding tot stand te brengen. Dit probleem kan ondervangen worden als de sysops van de NetRom nodes vaste links inbouwen, zodat de NetRom node bij voorbaat weet welke verbindingen mogelijk zijn, en welke route(s) ie daarvoor moet gaan kiezen in geval van een connect. NetRom is een commercieel FirmWare (software welke ingebrand wordt op een chip) programma dat wordt gebruikt als een vervanging van TAPR ROM's in TNC's. Andere programma's zijn ontwikkeld om NetRom te emuleren. Voorbeelden daarvan zijn TheNet, G8BPQ node switch, MSYS, en sommige versies van NET.
Rose: Rose is een ander netwerk protocol welke afgeleid is van AX.25. Elke Rose node heeft een statische lijst van de nodes welke ie kan bereiken. De gebuiker connect in werkelijkheid een station, maar doet dit door de Rose node te connecten middels een digi string via de Rose node. In feite stapt de gebruiker op bij de Rose node/switch en gaat zo verder. Zo'n Rose netwerk is op deze manier transparant voor de gebruiker. Het gebruik van de statische routering in Rose nodes verzekert dat Rose nodes alleen routeringen gebruiken die er werkelijk zijn en dus geconnect kunnen worden, en niet zoals NetRom dat doet in de trend van "connect maar raak, we zien wel waar het schip strand". Een nadeel is echter dat Rose nodes elkaar niet automatisch updaten van node informatie, zoals NetRom dat doet, pas wanneer de sysop actuele informatie toevoegt, zal de Rose node geupdate zijn met de juiste informatie.
TCP/IP:TCP/IP is de afkorting van Transmission Control Protocol / Internet Protocol. TCP/IP wordt in het algemeen gebruikt op het Internet netwerk. De TCP/IP stack bevat verschillende mogelijkheden zoals FTP (File Transfer Protocol), SMTP (Simple Mail Transport Protocol), TelNet (Remote Terminal Protocol) en NNTP (Net News Transfer Protocol). Het KA9Q NOS programma (ook wel NET genoemd) is het bekendste en meest gebruikte programma welke gebruik maakt van het TCP/IP protocol op packet radio. NOS is oorspronkelijk geschreven voor de PC compatible, maar tegenwoordig ook voor Amiga, Macintosh, Unix en andere soorten systemen. Kleinere computersystemen zoals de Commodore 64 en de Timex-Sinclar hebben geen NOS versies tot hun beschikking. De op TCP/IP baserende amateurnetwerken worden steeds actueler tegenwoordig.
TexNet: TexNet is een 3-poortige switch, welke ontwikkeld is om een 9600 baud backbone (lees: netwerkhoofdader) te creeeren met 2 lokaal toegankelijke kanalen. Het TexNet netwerk voorziet in een transparante netwerk toegang voor de gebruiker. De gebruiker betreedt de lokale TexNet node en connect dan of rechtstreeks een andere gebruiker of een andere node, maar kan ook meervoudige connects doen. TexNet verzekert stabiele en van te voren vastgelegde verbindingen, en staat de toegang van nieuwe nodes automatisch toe aan het netwerk. BBS Message Transfer : Veel van de BBS programma's welke op packet radio gebruikt worden staan toe dat er mail en bulletins worden getransporteerd over de packet radio netwerken. De BBS'n gebruiken een speciaal forwardingsprotocol welke ontwikkeld is door Henk Oredsen (W0RLI). Naast de "full services" BBS'n zijn er ook TNC makers die "personal BBS" software hebben ontwikkeld, welke in staat zijn de berichten te forwarden van en naar de lokale BBS'n. Op elk willekeurig moment kan de mail dan automatisch binnengehaald worden.