home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ DP Tool Club 24 / CD_ASCQ_24_0995.iso / vrac / aprs72a.zip / README / 70CHANLS.2M next >
Text File  |  1995-07-03  |  9KB  |  139 lines
  1. Rev 2                    AVAILABILITY OF SEVENTY
  2.                  9600 BAUD PACKET CHANNELS ON TWO METERS
  3.                       Bob Bruninga WB4APR @ WB3V.MD
  4.  
  5.      Unbelievable?  Not really!  With the advent of the latest 9600 baud
  6. packet radio modems, there is an un-exploited mechanism for opening up
  7. dozens of half duplex data channels without ANY impact on existing voice and
  8. data bandplans.  Read this proposal thoroughly before jumping to any
  9. conclusions.  First you must consider two apparently un-related facts:
  10.  
  11. TINY PACKETS:  With the new 9600 baud packet modems, not only is there
  12. potential for higher speeds, but the packets are also 8 times shorter than
  13. conventional packets.  This means that each packet occupies the channel for
  14. less than 1/10 of a second at a time.  If another signal appears on the data
  15. channel, then the presence of the new signal can be detected in 0.1 second.
  16.  
  17. AVAILABLE CHANNELS:  Throughout the two meter band, in every corner of the
  18. country, there are almost 70 FM channels assigned to single VOICE receivers
  19. that, in general, only use their single frequency about 1% to 40% of the
  20. time.  If a mechanism could be designed to permit these single receivers to
  21. continue to use their frequencies on a primary basis, at any time, with
  22. priority access and control, then the rest of the time (60% to 99%) they
  23. could use their channel for moving digitial data.  This mechanism could more
  24. than double the bandwidth available in the two meter band!  (I used 2 meters
  25. only to get your attention.  One hundred twenty channels on the 440 band is
  26. the actual target because of the availability of 2 Watt 9600 baud UHF data
  27. radios for under $150 each)
  28.  
  29. VOICE/DATA CHANNEL SHARING:  In the past, attempts to share voice and packet
  30. have all failed, not because it is a bad idea, but because it has not been
  31. done properly.  Under a very unique set of conditions, however, voice and
  32. data can easily share a narrowband FM channel, IF:
  33.  
  34.     1)  VOICE has priority at ALL TIMES and all voice operations
  35.         are completely transparent to the voice user
  36.     2)  DATA can never interrupt or attempt to use a busy channel
  37.     3)  VOICE users can pre-empt/interrupt data instantly at ANY time
  38.     4)  VOICE users do NOT hear packets or in any way are
  39.         encumbered by shared use.
  40.     5)  NO MODIFICATIONS TO ANY voice radio is required
  41.  
  42. In other words, voice users do not even know that the channel is shared with
  43. data.  To make data use of a channel work on a secondary basis (behind the
  44. scenes) with NO impact on voice usage, there are additional requirements:
  45.  
  46.     1)  There must be ONLY one voice RECEIVER on the channel, and it MUST
  47.         be able to hear EVERY voice user on the channel.
  48.     2)  This single voice receiver and its conventional COR or un-modified
  49.         squelch circuit must have total control over channel use.
  50.         
  51. THE BEST KEPT SECRET:  Think for a moment about the input frequency of a
  52. typical voice repeater.  There is only one receiver listening, and it can
  53. hear EVERYONE that desires to use the repeater.  If the repeater RECEIVER
  54. does not hear anyone using the channel, then IT alone can decide to use the
  55. channel itself for data!  Now if the data is transmitted in 0.1 second
  56. bursts, FROM THIS SITE (on the input channel), with a pause in-between to
  57. listen for voice users, then no one will be denied access to the voice
  58. repeater for any longer than 0.1 second!  Also, while the repeater is
  59. transmitting data on its input frequency, nothing is being transmitted to
  60. anoy users on the output!  In this manner, we can TRANSMIT data FROM this
  61. repeater site at 9600 baud on the input frequency WHENEVER THE REPEATER IS
  62. NOT OTHERWISE BEING USED FOR VOICE.
  63.  
  64. MAKING A DATA LINK:  Now combine one such voice repeater with another
  65. operating in the same manner, and you have a two-way data link between these
  66. two sites.  Not only is this a FULL DUPLEX channel, but it also operates
  67. with NO HIDDEN transmitters, and NO CONTENTION, because there is only ONE
  68. transmitter on each such channel.  From a data perspective, each repeater
  69. site is a data node that transmits on ONE assigned frequency and can LISTEN
  70. on as many additional channels as desired.  This is an ideal multi-node
  71. backbone network for passing traffic point-to-point over long distances!
  72.  
  73. HARDWARE:  To avoid even momentary delays during normal repeater
  74. conversations, the external carrier detect of the modem is not only driven
  75. by the COR of the repeater receiver, but also by the HANG-TIME of the
  76. repeater transmitter as an indication that the repeater is engaged in a
  77. conversation.   This way, data will only be transferred after the repeater
  78. has been unused by voice users for a while.  
  79.  
  80. FORWARDING:  Obviously, this type of channel will NOT support any traffic
  81. where an impatient human is on one end.  This channel, however, is ideal 
  82. for off-hour BULK forwarding between multi-channel level-4 nodes under 
  83. computer control.
  84.  
  85. BAUDRATE:  Although I suggested off the shelf 9600 baud radios, the use of
  86. 15 KHz repeater channels in most areas of the country might require slowing
  87. to 4800 baud to be certain that all energy is contained within 12 KHz. 
  88. Also, the $139 TEKK 2 watt UHF data radio was actually designed commercially
  89. for 4800 baud, and performs excsllently at that rate.  Also, to avoid co-
  90. channel interference, operating at power levels above 2 watts is probably
  91. not advisable.  Fortunately, 9600 baud data sounds just like white noise,
  92. and usually will NOT open the squelch of another repeater anyway.  Finally,
  93. to experiment with this concept, you can actually try conventional 1200 baud
  94. during off hours.  You can limit packets to a single frame (about .8 second
  95. instead of the usual 3 to 5 seconds), by setting MAXFRAME to 1 instead of
  96. the default 7.  By adding an additional hang-time timer, so that the DATA
  97. mode is only activated when the repeater is unused for over 3 minutes, a new
  98. voice in-the-night will probably not even notice a maximum of 0.8 second
  99. delay.
  100.  
  101. SYSTEM LINKS:  Remember, ONLY THE REPEATER ITSELF can transmit on its own
  102. INPUT frequency.  The way to build a network is then to have each such
  103. repeater node TRANSMIT on its own input frequency and similarly LISTEN to
  104. the other nodes transmitting on THEIR input frequencies.  To get data from
  105. your basement BBS, simply have it LISTEN to the repeater node on the input
  106. frequency and the BBS then TRANSMITS on its OWN unique frequency.  The
  107. repeater node then listens on this unique frequency.  If you are willing
  108. to cut throughput in half in order to save on hardware costs, you can let
  109. your BBS transmit (at low power) on the same frequency as some distant
  110. repeater node (its voice input freq).  This causes a hidden transmitter
  111. problem at your repeater which will hear both your BBS and the remote
  112. repeater, but with the tremendous bandwidth available, this is probably 
  113. not a problem.  The following diagram shows a typical arrangement for the
  114. nodes located at a pair of 146.34/94 and 147.81/21 voice repeaters.
  115.  
  116.                    |    T146.34           T147.81    |
  117.                    |                                 |
  118.                   /|\                               /|\
  119.                    |    R147.81           R146.34    |
  120.    T.81   \     --------|-|-|               |-|-|---------      /    T.34
  121.    R.34 \ / \   | NODE |                          | NODE |    / \ /  R.81
  122.         / \     --------                          --------      / \
  123.        |                                                           |
  124.    ---------                                                   ---------
  125.    |  BBS  |                                                   |  BBS  |
  126.    ---------                                                   ---------
  127.  
  128. Notice that by pairing up a 146 MHz repeater with a 147 MHz repeater, you
  129. get at least 1.6 MHz spacing between the two digital frequencies and about
  130. 1 MHz between the digitial and the Voice repeater output (which of course
  131. is NEVER transmitting when the digital is in use.  
  132.  
  133. Also notice, that to save dual receivers at the NODE sites, we are cheating
  134. a PURE network design by allowing the BBS's to also transmit on the 
  135. same frequecy as the DISTANT repeater node.  THis must be done with a
  136. beam or low power so that the distant repeater CANNOT hear nor even
  137. detect the presence of the BBS.  Otherwise, the BBS would KEY UP the
  138. distant VOICE repeater!
  139.