home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Ham Radio 2000 / Ham Radio 2000.iso / ham2000 / packet / aprs75c / ops.txt < prev    next >
Text File  |  1996-03-29  |  22KB  |  350 lines

  1. OPS.txt 7.5b                APRS OPERATIONS NOTES
  2.  
  3. Version 6.7b: Includes a SLAVE mode for operating several different APRS 
  4. PC's all from the same TNC/radio.  This permits multiple operators in an 
  5. EOC or other command post, to each have his OWN display, while sharing 
  6. only one radio /TNC.  See SLAVE paragraph at end.
  7.  
  8. FOR MOBILE Operations, see MOBILE.txt
  9.  
  10. OVERVIEW:  This OPERATIONS file may help you to understand the finer points
  11. of operating an APRS net both ROUTINE and SPECIAL EVENT.  Since APRS was
  12. designed to facilitate real-time tactical communications, operating APRS
  13. on a routine basis is sometimes like watching the grass grow!  The reason
  14. for building a routine APRS net is primarily for operator training and
  15. familiarity.  If your operators are not familiar with APRS in a benign
  16. environment, then they will not be able to use it in a under stress!
  17.  
  18. Do NOT think that you need GPS for tracking special events.  It is so easy
  19. to update your vehicle's position just by moving the cursor and hitting
  20. the INPUT-MY command, that the only stations that need GPS are the ones
  21. that are lost!
  22.  
  23. BULLETINS:  To send a bulletin to all stations, simply SEND a message to
  24. BLN# where # is a line number from 1 to 9.  Like any other message, these
  25. BULLETIN lines will be transmitted on the decaying time period and will
  26. soon fade out of the system.  If you want the bulletin to remain at about 
  27. a 15 minute rate, then instead of using numerals in the BLN# mesage, use
  28. a LETTER.  This way, new stations joining the net will quickly pick up 
  29. the BULLETINS.  Since lines are sorted onto the receiver's BULLETIN page, 
  30. a new BLNx line will overwrite any previous BLNx at all stations making 
  31. changes and corrections easy.  If your bulletin is time sensitive, be 
  32. sure to include the TIME in the text, since BULLETINS are not time-
  33. stamped.  When your BULLETIN is no longer needed, simply ERASE your 
  34. outgoing BLN#.  This will stop your transmission of the BULLETIN lines.  
  35. Receiving stations can erase all old bulletins by using the ALT-E command.
  36.  
  37.  
  38. GATEWAY RULES:  I have interjected this paragraph because of the large
  39. number of APRS HF to VHF gateways now in operation.  First, it is very
  40. important that users understand that GATEWAYS ARE ONLY INTENDED TO LINK
  41. HF ACTIVITY INTO LOCAL VHF NETS.  IT IS INNEFFICIENT, DISCOURTEOUS, AND
  42. MAYBE ILLEGAL TO LINK from VHF to HF.  Linking HF operations into every
  43. local VHF APRS net in the country is not a problem, because the slow 300
  44. baud data rate could never saturate ANY 1200 baud local net.  HOWEVER,
  45. linking just ONE active VHF net ANYWHERE in the country out onto HF
  46. WOULD CERTAINLY BLOCK ALL HF OPERATIONS NATIONWIDE!  The capability is
  47. there for linking special events or cross country travelers on VHF out 
  48. for the entertainment of all HF listeners, but DO NOT ABUSE IT, OR WE 
  49. WILL LOOSE IT!  See HF.txt.
  50.  
  51.  
  52. DIGIPEATER RULES:  The advantages of APRS are many, but there is a price.
  53. Since APRS uses a fixed digipeater path sometimes different for different
  54. stations depending on geographic location, there is a duplication of on the
  55. air packets.  This assures that all stations in the net are maintained up 
  56. to date, but also proves to be less efficient during intense operator-to-
  57. operator QSO's where this point-to-point traffic is also being unnecessarily 
  58. broadcast to all stations in the net.  In such cases ALWAYS CHOOSE THE 
  59. MINIMUM PATH TO THAT ONE STATION.  You will be amazed at the improvement 
  60. in throughput!  Watch the DIGI page, and if you can work him direct, DO SO!
  61.  
  62. WIDE-RELAYS AND COMMUTERS:  The greatest contribution of APRS is the use of
  63. generic alias callsigns for digipeaters so that mobiles do not have to
  64. change their paths as they move from area to area.  Since WIDES are widely
  65. separated and are made for WIDE area and LONGHAUL comms, many mobiles cannot
  66. hit them reliably.  For this reason, all WIDE area digipeaters should
  67. have a SECOND alias of RELAY.  This makes EVERY station INCLUDING digi's
  68. act as a RELAY.  This permits mobiles to send their packets VIA RELAY,WIDE 
  69. no matter where they are.  This allows the WIDES to remain WIDELY separated
  70. and local gap-filler digis (as RELAY only) to be placed where ever needed 
  71. to provide good mobile coverage everywhere.  See DIGIs.txt.  FIXED stations 
  72. should NOT use RELAY generic paths except under the most unusual
  73. circumstances.
  74.  
  75. ACKS THAT DONT MAKE IT:  Just like connected packet, the chance of a message
  76. packet getting through is usually the same as the chance that the ACK will
  77. get back.  If the radio path is only 50%, that means that the receiver will
  78. probably get the message by the second transmission, but that the sender may
  79. not get an ACK until after his 4th!  This is because the sender had to send 4
  80. packets to get two through and the receiver then ACKed twice in order to get
  81. one through.  You see this effect frequently on APRS, when you are talking
  82. with a station over a long poor path.  You will notice that the person at
  83. the other end has already responded to your message even before you get an
  84. ack from your outgoing message.  BUT your next line will never go out UNTIL
  85. it gets that ACK.  The reason that you will probably get his response message
  86. before your ack, is because his response message is being repeated over and
  87. over in the usual APRS decayed algorithm, but his ACK is ONLY transmitted
  88. once each time he gets a dupe of your message line to him.
  89.  
  90.     What this means is that whenever it is obvious that the other station has
  91. responded to your message line, you should ERASE it so that APRS will move on
  92. to the next line.  Sometimes if you know that the other station is probably
  93. hearing the digi better than the digi is hearing him, and you are not getting
  94. ACKS, then simply send him messages in the blind.  Let each line will be 
  95. transmitted for 6 minutes and then you can erase it.  APRS will then move on 
  96. to the next line.  Remember that APRS will have transmitted 6 times in the 
  97. first 6 minutes, but that it will then be over 3 minutes, then 6 and then 
  98. 12 minutes for further transmissions.
  99.  
  100.     To improve on this effect of lost ACK responses (which I see a lot on
  101. HF), APRS recognizes a duplicate message, and not only sends out the usual
  102. ACK, but stores a copy for transmisssion in the blind 30 seconds later. 
  103. The 30 second delay is to avoid cluttering up the frequency if the path is
  104. good, since the sending station will have sent the message at least twice
  105. in the first 30 seconds.  After the third transmission, it is clear that
  106. the ACKs are getting lost and it is time to double up.  This algorithm has
  107. the potential of doubling throughput on a poor channel!
  108.  
  109.  
  110. SHORT MESSAGES:  As with any packet, especially on HF, the shorter the packet
  111. the better the chance of getting through.  With 25 characters of overhead,
  112. however, there is not much sense in making the message part much shorter
  113. than a half line (40 characters).  The chance of a 40 character line getting
  114. clobbered compared to a 75 character line is 65%.  On HF keep 'em short. 
  115. A trick that I frequently use whenever I know that a station is not currently
  116. on the air, or the path is not currently good, is to send the first message
  117. line with only the word "test" followed by additional lines with the body
  118. of the message.  This way, only the very short "test" line is transmitted
  119. (often for hours on HF) until the band opens, and then once the station ACKs
  120. that line, the remaining lines are transmitted.
  121.  
  122.  
  123. ROUTINE OPERATIONS:  The APRS default digipeater path of RELAY is ok for
  124. a few users starting up an APRS net, but you will soon need to focus on a
  125. few good stations to serve as WIDE area digipeaters.  The reason for this
  126. is obvious.  As soon as you get 3 or more local stations on APRS, any
  127. station living equi-distant (RF wise) from any two other stations will
  128. ALWAYS hear a collision of EVERY packet digipeated by both of those
  129. stations.  That is why, once your network begins to grow, you need to
  130. designate your path by specific callsign and designate certain high
  131. stations as permanent digipeaters.  If you put up a few good wide area
  132. digipeaters with the generic ALIAS of WIDE, the coverage of the network
  133. can be extended significantly.  It is important to keep generic
  134. WIDEs well separated (40 miles or more over smooth terrain) to minimize
  135. duplicate repeats (or you end up with the same collison problem but on a
  136. larger scale).  Most users should be able to hit at least one of these
  137. WIDEs.  Just like with the RELAY's, however, users should use the specific
  138. digipeater call instead of the generic WIDE in routine cases to minimize
  139. collisions.  You may store up to 12 different, frequently used DIGI paths
  140. using the OPS-DIGI command for instant recall to tailor your DIGI path
  141. for the exact calls and path for each QSO.  Proper use of this capability
  142. can significantly improve APRS effeciency and reduce the use of the
  143. WIDE,WIDE generic path!
  144.  
  145.    All users must understand that they are responsible for setting their
  146. outgoing VIA path so that their packets hit the intended area of interest.
  147. Unlike normal CONNECTED protocols which automatically return ACKS via the
  148. reverse path of incomming packets, APRS is an unconnected broadcast protocol
  149. only and each station's packets will only go via the outgoing path set up by
  150. that station.  If your station receives a duplicate APRS MSG packet more than
  151. twice, it gives you a beep and an alert that your ACK's are probably not being
  152. heard by the other station and that you should check your outgoing VIA path.
  153.  
  154.  
  155.     APRS has a very useful feature for determining the best path between
  156. stations.  The Power-Height-Gain reporting capability lets APRS plot range
  157. contours around all stations that have included the P-H-G data in their
  158. position reports.  For maximum effectiveness, every station should use the
  159. INPUT-PWR command to enter his transmitter power, antenna Height Above
  160. Average Terrain (HAAT), and antenna gain.  Also APRS permanent digipeaters 
  161. should include this info in their position beacons.  Do NOT use height 
  162. above sealevel or tower height!  You may live at 1000 feet above sea level 
  163. and have a 100 foot tower, but if the land around you is 100 feet higher 
  164. than you, then your HAAT is ZERO or NEGATIVE!  See DIGIs.txt and
  165. PROTOCOL.txt for the exact formats.
  166.  
  167.     Those stations between WIDE area digipeaters only need to use the single
  168. hop of WIDE and their packets will go in both directions.  Stations that can
  169. only hit one WIDE area station may set the path of WIDE,WIDE without any
  170. conflicts.  Paths of WIDE,WIDE,WIDE should be avoided because it folds back
  171. on itself.  The same area can be covered by using WIDE,WIDE,W3XYZ where the
  172. unique call of the third digipeater is specifically specified.  If you think
  173. about it, stations at the end of an area can specify a pretty long string of
  174. digipeaters since the path is linear.  Stations in the middle can only
  175. specify a symetrical double hop with WIDE,WIDE before they have to begin
  176. favoring one direction or another with unique calls.
  177.  
  178. CAUTIONS ABOUT APRS MESSAGES:  Remember that the general condemnation of
  179. multiple digipeater hops in the packet community applies only to connected
  180. protocols.  This is because the probability of success goes down drastically
  181. because all ACKS must be successfully returned or all packets are repeated.
  182. This is generally NOT a problem with most APRS operations which use UI 
  183. frames without acks.  HOWEVER, APRS one-line MSGS are ACKED, and the 
  184. inefficiency of digipeaters DOES APPLY!  If you do a lot of one-line
  185. messages between operators, you will experience the same hopeless 
  186. probabilities of success as with conventional packet.  (As noted above, 
  187. APRS doubles up on ACKS on a poor channel and helps this situation 
  188. somewhat.)  But, in general, NEVER expect an APRS MSG to be successful 
  189. beyond 2 digi's except if everyone else is DEAD.  Operator messages are 
  190. a secondary function of APRS, and should not be used as a primary means 
  191. of passing traffic!  One further caution, since APRS suspends all packet 
  192. processing while waiting for the operator with a BOXED prompt, never 
  193. linger in a prompt.  The SEND command is a BOXED prompt and should not be 
  194. left un-completed!
  195.  
  196. USING THE OPS-COMM-TNC dumb terminal mode.  This mode works OK for using
  197. your TNC normally, but it doesnt have any file transfer capabilities.  You
  198. might try to find a small .EXE comm program that you can FILES-SHELL out
  199. of APRS, do your COMM thing, and then EXIT back into APRS....  YAPP and
  200. PACCTERM both work, but be careful of how these programs change your
  201. TNC parameters...
  202.  
  203. OBJECTS:  As noted previously, anyone may place an object on the map and all
  204. other stations will see it.  On their P-list, the object will be marked
  205. with the last three letters of the originating station.  Any other station
  206. that has more current information on that object can also update its
  207. position by hooking, moving the cursor, and then hitting the insert key.
  208. His station will begin uplinking the new posit, and all stations, will
  209. update their P-list entry for that object INCLUDING THE ORIGINAL UPLINK
  210. STATION!  Since the new position overwrites the old one, the original
  211. originating station will now no longer uplink it.  This comes in handy during
  212. hurricane tracking.  Who ever has information on the latest HURICANE posit
  213. uplinks it and everyone then always sees the latest storm track without
  214. anyone in the net being dependent on any one station for updates!
  215.  
  216.     Once objects are transmitted on to other station map screens, they will
  217. remain there until that operator deletes them, even if the originator stops
  218. transmitting them.  It will, however, fade to dark gray after 2 hours to
  219. show it as an old report.  You can use the CONTROLS-FADE command to bring
  220. them back to bright colors, or use the J command to see JUST-the-LATEST
  221. symbols.  The KILL function permits the originator of an OBJECT KILL it
  222. from all displays on the net.  His station will continue to uplink the
  223. object, but tagged with a special KILL flag to suppress its display on all
  224. screens.  It remains in everyone's P-lists, though, so they can refer back 
  225. to it if needed.  They must still manually DELete it from their P-list as 
  226. needed.  Once the originator has KILLED an object, he should let it remain 
  227. on his P-list for at least 6 minutes to be sure everyone has received the 
  228. KILL indicator; then he can delete it from his list.
  229.  
  230.  
  231. SPECIAL EVENT OPERATIONS:
  232.  
  233.     The alt-SETUP-MODES-sPecial command sets up an APRS station to send 
  234. TO the UNPROTO address of SPCL... vice APRS...  and to ignore all other 
  235. packets NOT addressed to SPCL.  This allows the event participants to 
  236. keep their screens (P/L lists, etc) clear of unwanted other APRS stations 
  237. on frequency, while tracking the event normally.  All other stations 
  238. watching the event will still receive all SPCL event posits on their 
  239. screens, and they will be automatically marked with the # for special 
  240. display using the # key vice SPACE bar.
  241.  
  242. SPECIAL EVENTS:  The Cycle Across Maryland (CAM) bike tour is a good example
  243. of a special event using APRS.  We had two of three relief vehicles with
  244. GPS trackers.  These were assembled in cake pan enclosures duct-taped to
  245. the roof with a small power cable extended down the windshield and clipped
  246. directly to the battery.  These packages could be moved among vehicles in
  247. about five minutes.  Some other packet mobiles ran APRS without GPS units
  248. by just using the INPUT-MyPOS command to update their positions.  In this
  249. manner, my normal APRS/GPS combo can be split into TWO separate tracked
  250. vehicles for an event.  The GPS/TNC combo acts as a stand-alone tracker,
  251. and my laptop and another TNC keep my vehicle on the map manually.
  252.  
  253.     Since we only have two WIDE-RELAY APRS digipeaters in the state, and
  254. the CAM tour never went near them, we were dependent on home stations all
  255. across the state to serve as digipeaters for the event.  The GPS packages
  256. were set to digipeat via the RELAY,WIDE path.  Even without lots of APRS
  257. stations (RELAYs) we got as many conventional packeteers to tune to our
  258. frequency for the event and set their TNC aliases to RELAY for that day.
  259. This way, the mobiles were never beyond range of at least one RELAY 
  260. station.  Due to the short range of our simple 1 watt units, we needed 
  261. home stations about every 5 to 10 miles.  
  262.  
  263.      We also set up both GPS units with the alias of RELAY so that they 
  264. would also help digipreat each other along the trail.  The disdavantage 
  265. of this technique however, was evident as both vehicles returned to
  266. the evenings command post (also RELAY) and you had three RELAYS in 100 
  267. yards of each other!  It was noisy within local simplex range of that site, 
  268. but stations all over the state still saw the packets via the permanent
  269. WIDE digipeaters.
  270.  
  271. SYMBOLS:  As a result of KD4SJJ's suggestion, APRS has 9 lettered circles  
  272. and 9 numbered boxes in addition to the dozen other mobile symbols.  This 
  273. makes it easy to still distinguish mobiles even with CALLSIGNS off to reduce
  274. clutter!  
  275.  
  276. EMISSION CONTROL:  If there are only a few APRS stations involved in an 
  277. event but there are lots of APRS observers on frequency, then the observers 
  278. can set their transmitter off using the CONTROLS-X command to minimize QRM 
  279. on channel.  They can still transmit under manual control by using the
  280. X key.  
  281.  
  282.  
  283. LOAD SHARING:  Since any station can take over reporting of any objects, one
  284. approach is to let only one station hook every symbol that comes in and then
  285. he becomes the reporting repsonsibility.  The original station that uplinked
  286. the report in the first place will fall silent when it sees the report
  287. comming from the designated Net Control station.  This way all positions are
  288. reported by only one station on frequency, although all other stations can
  289. still update the positions as needed.  Remember that the last station to
  290. report the position of an object will be the one that continues to report it!
  291.  
  292.  
  293. MARINE CORPS MARATHON:  See MARATHON.txt for the lessons learned using 
  294. APRS at the Marine Corps Marathon for the last 3 years in Washington DC.
  295.  
  296.  
  297. SLAVE MODE AND EMERGENCY OPERATIONS CENTERS:  Dont overlook the fact, that a
  298. handful of separate PC computers can ALL BE CONNECTED TO A SINGLE TNC AND
  299. RADIO!  This fact can be used to create quite an impressive multi-station
  300. tactcal communications system that will rival some 911 consoles!  By having
  301. each PC operating under the SAME callsign, the TNC will not know or care
  302. which PC is sending data, and all monitored data will be fed in parallel
  303. to all consoles at the same time!  The slave consoles will see the MASTER
  304. console data after it is digipeated.  To make this work, you must set the
  305. PC's in the MASTER and SLAVE modes using the alt-SETUP-MODES commands.
  306. In these modes, APRS will accept digipeated packets from itself (in this 
  307. case, other PCs sharing the same TNC) and will see any objects, posted by 
  308. the other SLAVE consoles.  The MASTER remains fully functional, but the 
  309. slaves act as follows:
  310.    Slaves do NOT send BEACONS or POSITS (would be dupes of master)
  311.    Slaves do NOT send MESSAGES (the ACKs wouldnt work due to same calls)
  312.    Slaves CAN send BULLETINS (since no ACKS are required)
  313.    Slaves CAN send OBJECTS (assign each operator to track different objs
  314.    Slaves will see the MASTER messages on the READ-MAIL screen
  315.  
  316.    To connect all the PC's to the TNC, use 3 conductor cable with only
  317. RXD, TXD and ground.  Connect all grounds and all RXD's to the TNC.
  318. Then DIODE-OR all of the TXD's together to the TXD line of the TNC via
  319. a diode with a 15K or more bypass resistor.  You may want to include a
  320. switch in the TXD line so that the MASTER station has control of who
  321. can enter OBJECTS into the system.  So that all these PC's see the same
  322. data, there MUST be a digipeater on the net.  (AEA TNC's have a command
  323. called MXmit which can be turned on to echo all transmitted packets as
  324. if they were digipeated from a digipeater).
  325.  
  326.    This way ALL consoles see the tactical picture, and these SLAVE PC's
  327. are at the individual operator's disposal to zoom in, and hop from screen
  328. to screen to give them access to what ever info they need!  Do not think
  329. that a big screen display is better.  A single big screen is impressive,
  330. but actually useless.  Only the person at the KEYBOARD of an APRS system
  331. can actually get useful info from APRS.  In our county, you need to be below
  332. the 8 mile scale to get an idea of what is going on at a crisis, and
  333. while you are zoomed in there, others need to be focusing on other parts
  334. of the county, or different screens.
  335.  
  336.      At the master APRS PC, you may want to have ON/OFF switches for each  
  337. of the SLAVE PC TXD lines so that you can control who is permitted to
  338. enter OBJECTS into the net.  Even without TXD, all SLAVE APRS PC's still
  339. provide each individual operator the full APRS tactical picture!  If you
  340. only need one console for entering data, then you can wire every PC in
  341. the building using cheap 2 conductor speaker ZIP cord!  You can carry
  342. hundreds of feet of this stuff in the briefcase with your portable laptop!
  343.  
  344. This is a TREMENDOUS capability, since these days PC's are much more
  345. plentiful than TNC's and all available assets can be brought into the
  346. picture.  Every SLAVE operator has his own INDEPENDENT access to all
  347. of the APRS info without bothering the APRS operator.
  348.  
  349.  
  350.