home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ QRZ! Ham Radio 8 / QRZ Ham Radio Callsign Database - Volume 8.iso / pc / files / p_tapr / tapr89.txt < prev    next >
Text File  |  1996-06-25  |  40KB  |  755 lines

  1. Blow-by-blow Report of the 1989 TAPR Annual Meeting
  2.  
  3. by Paul Williamson, KB5MU
  4. from the SANDPAC Newsletter
  5.  
  6.  
  7. On Saturday and Sunday February 25 and 26, 1989, the Tucson
  8. Amateur Packet Radio Corporation (TAPR) held their annual
  9. meeting.  Approximately 75 people were in attendance from around
  10. the US, plus one each from Canada and Brazil.  TAPR President
  11. Andy Freeborn, N0CCZ, opened the meeting promptly at 9:00 AM on
  12. Saturday.  He announced the results of the Board of Directors
  13. election.  The following were elected to serve a three-year term
  14. on the Board: Franklin Antonio, N6NKF; Bdale Garbee, N3EUA; Steve
  15. Goode, K9NG; Eric Gustafson, N7CL; and Lyle Johnson, WA7GXD.
  16.  
  17. A discussion of the possibility of a new Amateur license class
  18. not requiring a Morse Code examination was on the agenda for
  19. Sunday morning.  In preparation for that discussion, N0CCZ took a
  20. poll of those present.  35 were in favor of a codeless license,
  21. 13 opposed, 7 uncommitted.
  22.  
  23. Harold Price, NK6K, served as program chairman for the meeting. 
  24. He introduced Phil Karn, KA9Q, who spoke about "Recent
  25. Developments in TCP/IP".
  26.  
  27.         Phil Karn, KA9Q: TCP/IP 
  28.  
  29. Karn showed a diagram of the Internet protocol hierarchy to
  30. remind the audience of the general structure of the protocols. 
  31. Since he has given the introductory talk at previous TAPR
  32. meetings, he gave only a quick overview of the protocols.  He
  33. then showed a very long list of companies that sell or support
  34. TCP/IP-based products, to show that TCP/IP is a widespread de
  35. facto standard.  He then listed the software modules that are
  36. currently a part of the KA9Q TCP/IP implementation:
  37.  
  38. IP Applications: FTP, Telnet, SMTP, Finger
  39.  
  40. AX.25 Applications: Mailbox, BBS/Internet Gateway
  41.  
  42. Protocols: TCP, UDP, IP, ICMP, RIP, NET/ROM, Ethernet, AX.25,
  43. SLIP, AppleTalk
  44.  
  45. Drivers: drivers for many Ethernet cards
  46.  
  47. Karn went on to point out that NET's capability to use a NET/ROM
  48. network to carry IP packets is perfectly in keeping with the
  49. Internet concept of tying existing facilities together into a
  50. working network.  However, link layer protocols cannot patch over
  51. physical layer problems.  That is, the radios and modems must be
  52. able to communicate bits from one station to the next reliably
  53. before the protocols, no matter how well designed, can do a good
  54. job.
  55.  
  56. An industry standard for Ethernet device drivers has been agreed
  57. upon, and Wollongong (a major TCP/IP vendor) has agreed to
  58. release their device drivers to the public domain as they are
  59. converted to the new standard.  The NET software has been
  60. converted to work with the Packet Driver standard, so it can take
  61. advantage of this working base of driver software.  In addition,
  62. drivers already exist for the Eagle board, HAPN (Hamilton Area
  63. Packet Network) board, the DRSI PC-Packet Adapter, and the
  64. Pac-Comm PC-100 board.  KISS TNC firmware exists for almost all
  65. TNC's, including the TAPR TNC-1 and TNC-2, the VADCG board, the
  66. AEA PK-232 and PK-87, and various Kantronics models.
  67.  
  68. The major work in progress on the KA9Q NET software involves an
  69. extensive rewrite of the internal structure of the software. 
  70. Karn has implemented a simple multitasking kernel (referred to as
  71. "NOS") to replace the awkward up-call interface of the existing
  72. software.  It uses lightweight processes and the Berkeley sockets
  73. interface.  The main idea is to make it easier to integrate
  74. applications software with the basic networking software.  Other
  75. work in progress includes automatic routing, possibly including
  76. the experimental SPF protocols currently being tested on NSFNet,
  77. and intelligent host interfaces for use with computers without
  78. plug-in adapters.
  79.  
  80. Karn has switched compilers from Aztec C to Turbo C version 2.0. 
  81. This is good news for many who are interested in making
  82. modifications to the NET software, since Turbo is much less
  83. expensive, more available, and faster than Aztec.
  84.  
  85. Karn has also been working on various performance enhancements in
  86. the NET package.  The amateur packet environment has unique
  87. problems due to the very low speed of the radio channel, so it
  88. presents an opportunity for original research in protocol design. 
  89. Some of the ideas Karn is working on include round trip time
  90. variance estimation, slow start, congestion window thresholding,
  91. and retry timeout clamping.  He is also adding the capability to
  92. fragment IP packets over multiple AX.25 frames, allowing the use
  93. of shorter frames for better performance over poor channels.
  94.  
  95.         Greg Jones, WD5IVD: TexNet 
  96.  
  97. The next speaker was Greg Jones, WD5IVD, of the Texas Packet
  98. Radio Society, which designed, installed, and operates TexNet. 
  99. TexNet is a 9600 bps statewide network running on custom
  100. hardware.  It uses RCA 700 transceivers in the 440 MHz band. 
  101. Jones showed a diagram of the network, which currently includes
  102. three links via leased telephone lines.  Linked lines are used as
  103. a stopgap to help build network connectivity, which helps to
  104. build interest in the network in the newly-connected areas.  The
  105. leased lines can then be replaced with amateur radio links.
  106.  
  107. TexNet includes a Network Management System, which performs
  108. several functions for the network.  The network keepalive
  109. function of the NMS polls each network node every eight minutes. 
  110. If any node fails to respond to several consecutive polls, the
  111. NMS issues a reset command to that node.  The poll responses
  112. contain various information about the operational status of the
  113. node, which is used by the Report Collection and Analysis
  114. function of the NMS.  The information is collected into reports,
  115. which are made available on the network PMS message system for
  116. users to download.  The data collection is also used for network
  117. engineering, permitting the network managers to detect and
  118. correct nodes that have failed or have become isolated from the
  119. network.
  120.  
  121. Some sample network statistics were presented.  In one 14-day
  122. period, the network recorded 674 connections, of which 137 were
  123. to the network Packet Message Systems (there are three), 403 were
  124. connections through the network to another station, and 5 were to
  125. a node's Conference Bridge facility.  (They consider the
  126. Conference Bridge to be underutilized, and are considering making
  127. the conference network-wide to increase interest.)  An average
  128. weekday sees 2 megabytes of data pass through the network; on a
  129. weekend day the figure is 9 megabytes.
  130.  
  131. Other networks based on the TexNet hardware and software exist in
  132. Oklahoma and Michigan.  Maps of these networks were shown.  The
  133. Texas group currently has 300 members, and supports three active
  134. working groups: the TexNet Support Group, the Texas Networks
  135. Group, and the Mailbox/BBS Group.  They are currently working on
  136. several projects: a protocol converter/gateway to other networks,
  137. such as TCP/IP or NET/ROM; a new version of their weather
  138. information server, required to interface with the National
  139. Weather Service's new distribution system; software enhancements;
  140. and backbone radio improvements.
  141.  
  142.         Tom Clark, W3IWI: MicroSat 
  143.  
  144. Tom Clark, W3IWI, took the podium to speak about the MicroSat
  145. project.  The first Ariane 4 launch, currently scheduled for July
  146. 15, will carry four MicroSats and two UoSATs of similar design. 
  147. The MicroSats will be Pacsat/NA (North American packet
  148. satellite), Pacsat/LU (Argentine packet satellite), DOVE (Digital
  149. Orbiting Voice Encoder), and a satellite from Weber State College
  150. containing a CCD video camera.  All of these satellites will
  151. carry a BBS-in-the-sky system for worldwide store and forward
  152. mail and bulletin transmission.  They will ride on a platform
  153. installed atop the top stage of the Ariane 4 rocket, in the
  154. otherwise-unused corners around the base of the primary payload. 
  155. This space provides an inexpensive opportunity to launch several
  156. small satellites.
  157.  
  158. More opportunities to launch small satellites may be afforded by
  159. Pegasus, a commercial rocket plane being developed by American
  160. Technologies.  Pegasus is a solid-fuel rocket with a small wing,
  161. which can be dropped from a B-52 like the X-15 experimental
  162. rocket plane.  Since the solid-fuel rocket has no throttle, the
  163. main way to control the final orbit is by adding ballast to the
  164. payload.  The Pegasus has been configured so that small
  165. satellites can be used for this ballast.  This may provide a
  166. stream of cheap launch opportunities for MicroSats
  167.  
  168. The satellites are quite small, only 7 inches on a side.  They
  169. are constructed from five modules, which are stacked up and
  170. bolted together to make the satellite's structure.  Each of the
  171. modules has a different function.  The basic four modules contain
  172. the transmitter, receiver, CPU, and power systems.  The fifth
  173. module contains whatever special application is desired, such as
  174. the CCD camera on the Weber satellite.  All six sides of the cube
  175. are covered with solar panels, which together provide an average
  176. of 6 to 8 watts.
  177.  
  178. This slim power budget forces the design to be very frugal with
  179. power.  YT3MV has designed a transmitter for the MicroSats that
  180. is 80% efficient from DC to RF.  The CPU is a low-power design by
  181. WA7GXD inspired by the PS-186 and based on an NEC V40 processor. 
  182. It contains a 2K boot ROM, 256 kilobytes
  183. error-detecting-and-correcting (EDAC) program RAM, and 8
  184. megabytes of static RAM, and consumes approximately 1.5 watts. 
  185. The receiver is a high-performance design by W3IWI.  It makes
  186. remarkable use of low-cost commercial components, such as a
  187. Motorola receiver chip designed for cordless telephones and
  188. inexpensive Toko coils from Digikey.  Clark displayed a prototype
  189. receiver in the flight configuration.  Power budget calculations
  190. indicate that the MicroSats will be capable of continuous
  191. operation.
  192.  
  193. Another innovative cost-reduction feature of the MicroSat design
  194. is the interconnection scheme.  Instead of an elaborate handmade
  195. wiring harness connecting signals every which way (construction
  196. time: 2 months), the MicroSat is connected largely by a single
  197. ribbon cable between the modules (construction time: 20 minutes). 
  198. Each modules contains a Motorola 14469 AART chip, which enables
  199. the modules to communicate serially over a miniature local area
  200. network.
  201.  
  202. Clark then discussed the uplink bandplan of the two Pacsats. 
  203. Their uplink passbands are divided into four 16 kHz channels
  204. each, spaced at 20 kHz.  Since the satellite band on 2 meters is
  205. only 140 kHz wide, the highest channel of one satellite coincides
  206. with the lowest channel of the other.  Two different modulation
  207. schemes are planned.  1200 baud Manchester FSK, compatible with
  208. existing Fuji-OSCAR 12 modems, will be used by less sophisticated
  209. stations.  These stations need not track their uplink frequency
  210. according to the satellite's Doppler shift, since the passband of
  211. each channel is wide enough to accommodate Doppler plus the
  212. narrow 1200 baud waveform.  4800 baud FSK, however, requires more
  213. bandwidth, so users of this waveform must precompensate their
  214. uplink frequency to remove the Doppler shift.  It is expected
  215. that this waveform will be used primarily by gateway and mail
  216. forwarding stations.
  217.  
  218. Clark explained the choice of Manchester FSK at 1200 baud and
  219. straight FSK at 4800 baud.  The use of HDLC on the baseband data
  220. ensures (through bit-stuffing) that the fundamental frequencies
  221. in the baseband data are 75 Hz to 600 Hz for a 1200 baud data
  222. stream.  These frequencies do not pass through a normal SSB
  223. filter.  Manchester encoding amounts to a DSB modulation around a
  224. 1200 Hz carrier, shifting the spectrum right into the center of
  225. the SSB filter.  With four times the data rate at 4800 baud, the
  226. baseband frequencies are four times greater: 300 to 2400 Hz. 
  227. This is exactly the passband of an SSB filter, so no Manchester
  228. encoding in necessary or desired.
  229.  
  230. The choice of waveform is made on a per-channel basis under
  231. software control.  The Harris chip used for demodulation provides
  232. an appropriate matched filter for either waveform on command. 
  233. This will permit some channels to be operated at 4800 baud for
  234. the use of gateways while others are operated at 1200 baud for
  235. user stations.
  236.  
  237. Clark responded to several questions from the audience.  Q: Where
  238. are the bar magnets?  A: The satellites are stabilized by four
  239. bar magnets, which are mounted in the corner edges of the
  240. satellite.  The magnets also provide some additional structural
  241. support to the satellite frame.  Q: How does TAPR fit in?  A:
  242. TAPR and AMSAT have a heavy overlap of personnel.  In addition,
  243. TAPR has funded much of the hardware for Pacsat/NA, for a total
  244. contribution of $21,300.  Q: What about thermal considerations?
  245. A: A detailed thermal model shows that everything runs cold.  The
  246. temperature is predicted to be 0 C plus or minus 5 degrees C. 
  247. This is a good temperature for the NiCad batteries.
  248.  
  249.         Jon Bloom, KE3Z: MicroSat Power Module 
  250.  
  251. Jon Bloom, KE3Z, of the ARRL Laboratory, described ARRL Labs
  252. contribution to the MicroSat project.  He has designed the power
  253. module, including the batteries and battery charge regulator. 
  254. The solar cells are arranged in clips of 20 cells in series,
  255. providing about 22 volts when illuminated.  The power control
  256. system provides 10V unregulated and 5V and 8.5V regulated to the
  257. rest of the satellite.  The power control system is heavily
  258. instrumented with telemetry sensors.  A clever circuit based on a
  259. saturated toroidal core is used to measure current without
  260. dissipating much power.
  261.  
  262.         Harold Price, NK6K: MicroSat Software 
  263.  
  264. Harold Price, NK6K, described the MicroSat software design. 
  265. Since the processor in MicroSat is a V40-based system, software
  266. development can rely heavily on standard IBM PC compilers and
  267. tools.  MicroSat software is written in assembler and Microsoft
  268. C, linked with Microsoft LINK.  It is then loaded into the
  269. satellite's processor by a cooperative process between the
  270. satellite's bootstrap ROM loader and the ground station PC.
  271.  
  272. A primary goal of the software design is ease of implementation
  273. for new satellite applications.  A small multitasking operating
  274. system has been implemented, along with an operating system
  275. services library that emulates the standard "stdio" C library
  276. interface.  It provides the application with a disk-like
  277. interface to the 8 MB bulk memory.  This operating system is a
  278. port of QCF, a product developed by NK6K's company and donated to
  279. AMSAT for satellite use.  WB6YMH is implementing all the low
  280. level I/O routines that communicate directly with the satellite's
  281. hardware.  With these facilities, the applications developer need
  282. only program in portable C and link with the provided libraries
  283. to develop satellite software.  This design enables the software
  284. team to be divided between the operating system and applications
  285. developers, which has never been possible in previous amateur
  286. satellite software development efforts.
  287.  
  288. The software in the satellite is constantly collecting data from
  289. many sensors throughout all the modules of the satellite.  This
  290. telemetry data is transmitted (at low power) on the downlink
  291. whenever the downlink is not otherwise occupied.  It is also
  292. accumulated into files, which are made available to users as
  293. downloadable files.  In the case of the Weber satellite, some of
  294. the CCD pictures will also be made available for downloading.
  295.  
  296. The satellite is protected against software bugs.  The only
  297. software which is burned into PROM is a small simple bootstrap
  298. loader.  The actual operating software is uploaded (after launch
  299. if necessary) into EDAC RAM, where it is protected against most
  300. radiation upsets by the EDAC circuitry.  A watchdog timer resets
  301. the processor if the CPU fails to kick it periodically.  A
  302. hardware "Fire code" circuit allows a ground station to reset the
  303. satellite's processor even if it is totally crashed.
  304.  
  305. The satellite is expected to be easy to access.  The downlink
  306. signal should be quite loud, comparable to the signals from the
  307. Space Shuttle SAREX transmissions.  Omnidirectional antennas
  308. should be adequate, except when the satellite is in view of
  309. heavily populated areas.  An FO-12 modem is the only special
  310. hardware needed to communicate with the satellite.
  311.  
  312.         Jan King, W3GEY: MicroSat 
  313.  
  314. MicroSat program manager Jan King, W3GEY, displayed the MicroSat
  315. chassis that was used for vibration tests.  It was subjected to
  316. 15 G's RMS.  He said that all the solar panels  (which were once
  317. believed to be the critical-path items)had been received from the
  318. vendor.  Each satellite has two transmitters; it is possible (but
  319. not currently intended) to operate both at once.  It is yet to be
  320. determined whether the two transmitters will be placed on the
  321. same frequency or two different ones.  The satellite is expected
  322. to have a long service life.  Its lifetime will probably be
  323. limited by radiation damage to the large RAM array.  The
  324. batteries are 6 Ah GE aviation NiCads, which have functioned
  325. flawlessly on UoSAT for over five years. The total materials cost
  326. for a MicroSat is approximately $43,500.
  327.  
  328.         Dave Toth, VE3GYQ: HF BBS Network 
  329.  
  330. Dave Toth, VE3GYQ, discussed the HF network of coordinated BBS
  331. systems.  This system is designed exclusively for mail
  332. forwarding.  No users are permitted to use the system directly,
  333. and users are discouraged from transmitting on the network
  334. frequencies.  Several frequencies on various bands are used,
  335. depending on propagation and the required range.  40 meters is
  336. used for intrastate forwarding, 20 meters for interstate
  337. forwarding, and 15 meters for intercontinental forwarding.  30
  338. meters is also used, sometimes in night/day alternation with 10
  339. meters.  Each frequency has an assigned manager, and Toth
  340. provides central coordination for all frequencies.
  341.  
  342. The network has several deficiencies.  It has low throughput, due
  343. to low data rate and difficult conditions on HF.  It is subject
  344. to the vagaries of HF propagation.  And, it is subject to the
  345. hazard of new or inconsiderate packet operators.  They sometimes
  346. operate on the network frequencies, causing drastic reductions in
  347. network throughput.
  348.  
  349. In December 1988, the HF network experienced a congestion
  350. collapse.  Throughput remained near zero for several days.  It is
  351. believed that the problem was caused by network operators raising
  352. the retry limit in response to poor conditions.  As more and more
  353. stations retried more and more times, the network approached a
  354. state in which the channel was saturated with retransmissions. 
  355. When all stations backed off the retry limit to the original
  356. value and held back mail transmissions for a few days, the
  357. network returned to normal operation.
  358.  
  359. The HF network plans to test a variation on the AX.25 protocol
  360. called "prioritized ACK".  The idea of this scheme is to give
  361. acknowledgments effective priority on the channel over other
  362. transmissions.  This is thought to reduce the performance
  363. degradation due to the hidden terminal problem.  Suppose station
  364. A is transmitting to station B, and station C has a packet for
  365. station D that it is ready to transmit.  Station C hears station
  366. A, so it is waiting for the end of A's transmission.  In AX.25
  367. Version 2.0, station C would transmit its data as soon as A's
  368. transmission ended (allowing for DWAIT and possibly random
  369. backoff time).  In the prioritized ACK version, station C is
  370. required to wait long enough for station B to send a RR frame to
  371. station A before transmitting.  This permits the RR from B to
  372. arrive at A without collision, even if C cannot hear B.  The HF
  373. network will attempt to determine if this modification actually
  374. leads to increased throughput.
  375.  
  376.         Mike Lamb, N7ML: No-Code License 
  377.  
  378. After lunch, Mike Lamb, N7ML, of AEA spoke about the code-free license
  379. proposal.  Lamb is on the ARRL committee to study the possibility
  380. of proposing a no-code license to the FCC.  He pointed out that
  381. the early days of packet radio were marked by not only technical
  382. accomplishments, but also impressive salesmanship by the likes of
  383. Pete Eaton.  He asked if TAPR members would be willing to act as
  384. salesmen for a no-code proposal; 15 to 20 hands were raised. 
  385. Lamb pointed out that six MHz of spectrum at 800 MHz was
  386. estimated by the FCC to be worth $1,200,000,000, and that the
  387. amateur UHF-and-up spectrum is extremely valuable to commercial
  388. interests.  He stated that bands like 902-928 MHz will be as
  389. important to the Amateur Radio Service in a few years as 144-148
  390. MHz is now, and that we should seek to populate these bands now
  391. to avoid losing them to commercial interests.
  392.  
  393.         Bdale Garbee, N3EUA: N6GN 1200 MHz Transverter 
  394.  
  395. Bdale Garbee, N3EUA, had several projects to discuss.  The WA4DSY
  396. 56 kbps modems have a 28 MHz IF interface, and thus require a
  397. transverter to 220 MHz or higher.  These transverters are quite
  398. expensive and not very available.  Also, spectrum space on 220
  399. and 450 MHz is scarce.  To solve this problem, N6GN is working on
  400. a transverter from 28 MHz to 1200 MHz for use with the DSY
  401. modems.  Spectrum is still available on 1200 MHz, omnidirectional
  402. antennas are practical, and Japanese RF building blocks are
  403. available inexpensively.  The design can also be used at 900 MHz. 
  404. The N6GN design, which is currently in prototype, provides 1 watt
  405. or 18 watts if a final Mitsubishi brick is installed.  It has
  406. either a 28 MHz or a 144 MHz IF, permitting use with the DSY
  407. modems or with a 2m satellite station.  It provides fast T/R
  408. switching using PIN diodes, and can be run full duplex by
  409. splitting the LO.  The materials cost is estimated at $150 to
  410. $200.  Garbee asks that potential users of this design contact
  411. him with comments.
  412.  
  413.         Bdale Garbee, N3EUA: Microwave Ethernet 
  414.  
  415. Garbee is also working on a project to use 10 GHz or 24 GHz Gunn
  416. diode transceivers designed for police radar applications to
  417. transmit very high speed data.  He uses standard Ethernet
  418. transceiver chips with the clock oscillator modified to produce
  419. 2.4 Mbps instead of the usual 10 Mbps.  The reduced rate is
  420. necessary to permit use of a Motorola FSK demodulator chip on the
  421. receive side.  He has a prototype working on the bench at 2.4
  422. Mbps.  Operational concerns include stability over temperature
  423. and the validity of current path performance predictions.  Garbee
  424. estimates that a 2 Mbps half-duplex system can be built for
  425. around $200, plus the cost of the computer and Ethernet interface
  426. card.
  427.  
  428.         Bdale Garbee, N3EUA: KA9Q NET Release 
  429.  
  430. Garbee is also handling the release of KA9Q's NET software.  One
  431. final release of the current (122587.33 derived) software is
  432. planned before the initial release of KA9Q's new NOS NET.  This
  433. last release will contain many changes submitted by many
  434. individuals.  Garbee has been receiving about 100 electronic mail
  435. messages per day, about one third of which contain code
  436. fragments.  Several HP and Apollo technical writers have
  437. volunteered to update and enhance the user documentation for the
  438. package.  Garbee was unwilling to commit to a schedule for the
  439. release, but admitted that late March was a possibility.
  440.  
  441.         Mike Chepponis, K3MC: Awesome I/O Board 
  442.  
  443. Mike Chepponis, K3MC, described his development of the "Awesome
  444. I/O Board".  The board is a smart I/O controller designed to plug
  445. into a slot on an IBM PC or AT computer.  It contains an 85C30
  446. serial communications controller chip, connected by four DMA
  447. channels to an onboard NEC V40 processor running at 8 MHz.  The
  448. 85C30 provides two full-duplex channels.  The V40 shares 8K or
  449. 32K of dual-ported RAM with the host PC via the 8-bit XT bus. 
  450. Chepponis displayed a wirewrap "not quite working" prototype
  451. board.
  452.  
  453. Chepponis described two other configurations for similar designs. 
  454. In one, the V40 stood alone with its own ROM and RAM, and was
  455. connected to multiple 85C30 SCC's.  One SCC was connected for DMA
  456. and used for a high-speed channel, and the others were connected
  457. for interrupt-driven I/O and used for low and medium speed
  458. channels.  In a second configuration, a stand-alone V40 was
  459. connected to a single 85C30 for DMA.  One channel of the V40 is
  460. used for high-speed communications, and the other channel is
  461. connected to a Macintosh host computer's Appletalk network port.
  462.  
  463. Chepponis listed a few of the applications he envisions for high
  464. data rate packet radio.  At 56 kbps, "instant" mail delivery, six
  465. TDM digital voice signals, FAX at less than 10 seconds per page,
  466. digital SSTV, and multiperson realtime interactive services such
  467. as remote schematic drawing become possible.  At 2.0 Mbps, file
  468. servers, compressed fast scan TV, 200 TDM digital voice signals,
  469. and various picture formats (even animated) are possible.
  470.  
  471. Chepponis compared the cost of a conventional 1200 bps packet
  472. station ($1000) to that of a 56 kbps packet station using his I/O
  473. board ($1700).  In terms of bits/second/dollar, the 56 kbps
  474. station is about 25 times more cost effective.
  475.  
  476.         Phil Karn, KA9Q: WA4DSY 56 kbps Modem 
  477.  
  478. Phil Karn, KA9Q, took the podium again to discuss the design of
  479. the WA4DSY 56 kbps modem.  He stated that this modem is not
  480. well-known in the amateur community.  He has a network of three
  481. DSY modems working on 220 MHz in northern New Jersey.  The DSY
  482. modem uses a modified form of MSK (minimum shift keying).  In
  483. terms of phasor diagrams, MSK can be understood as a vector that
  484. rotates 90 degrees every bit time, at a constant amplitude and
  485. phase velocity.  Thus, it traces out the unit circle on the
  486. phasor diagram.  This modulation scheme has a constant envelope,
  487. but a wide spectrum.  The DSY modem achieves a narrower spectrum
  488. by having the phasor cut the corners of the unit circle, tracing
  489. out a diamond on the phasor diagram.  This results in sinusoidal
  490. phase velocity, and a non-constant envelope.  The DSY modem
  491. generates a signal about 74 kHz wide at 56 kbps, or plus and
  492. minus 14 kHz deviation.
  493.  
  494. The DSY modem consists of three circuit boards, available from
  495. GRAPES.  The Transmit Encoder board contains a clock generator,
  496. data scrambler (to remove any low-frequency or DC components from
  497. the data), and a state machine waveform lookup table driving two
  498. DACs.  The DAC outputs form the I and Q channel signals, which
  499. are lowpass filtered and passed to the Modem board.  The
  500. modulator consists of a standard I/Q modulator with a 0 dBm 28
  501. MHz output and a receive chain based on a Motorola 3357 FM IF
  502. chip with a crystal controlled LO.  The analog baseband data is
  503. sent to the Receive Decoder board, where a slicer and descrambler
  504. recovers the data and a PLL recovers the clock.
  505.  
  506. Karn stated that he is a big fan of the DSY modem.  He beleives
  507. that the user stations should be operating at least 56 kbps.  The
  508. channel access problem is critical.  He recommends crossband full
  509. duplex operation, so that collisions may be detected and aborted.
  510.  
  511.         Dan Morrison, KV7B: Modem Comparison 
  512.  
  513. Dan Morrison, KV7B, described his experiments in collaboration
  514. with Eric Gustafson, N7CL, comparing a phase detection
  515. demodulator for FSK with a simple filter demodulator.  Their goal
  516. is to better understand how HF packet works and how to improve
  517. performance of HF modems.  They used a Kenwood TS-440S and a
  518. Dalanco Spry DSP board together with a beta-test DSP signal
  519. analysis software package running on a PC.  They used the DSP
  520. software to simulate the two demodulators.
  521.  
  522. Morrison showed several graphs of power versus frequency that
  523. show a discrepancy between the theoretical power spectrum for
  524. random data and the spectrum of actual packet data.  The actual
  525. spectrum shows an additional peak in the center of the main lobe,
  526. which Morrison attributes to the HDLC bit stuffing.
  527.  
  528. Morrison modeled a naive discriminator, having a linear response
  529. over the frequency range of interest.  This demod performed very
  530. poorly.  Then he modeled a filter demod, whose graph resembles
  531. that of the discriminator to some extent.  Integrating the
  532. frequency response of the filter demod results in a curve that
  533. matches the spectrum of the signal fairly well; a perfect match
  534. would imply an optimal demodulator.  This demod generates good
  535. eye patterns.  Next, he added limiters to the filter demod. 
  536. Filters have a reputation as the bane of HF demodulator
  537. performance.  It still generated good eye patterns.  He then
  538. added noise, and still got good eye patterns.  He concludes that
  539. the filter demod works just about as well as the phase detection
  540. demod as long as the signal is bandlimited before the
  541. demodulator.
  542.  
  543. Morrison presented a graph of a signal before and during a severe
  544. multipath fade.  The attenuation of one tone was clearly visible. 
  545. These signals were demodulated, and both demods did well as long
  546. as the envelope of the signal was above the noise level.  A
  547. member of the audience asked "why not demodulate just one tone?",
  548. and Morrison replied "That won't work very well.  What if the
  549. multipath fade took out the tone you were demodulating?".  Tom
  550. Clark, W3IWI, stated that the conceptual model of "tones" was a
  551. poor one for modulations with bit rates about as big as the
  552. shift.  Perhaps the incidental amplitude modulation caused by
  553. selective fading could be used by a sufficiently smart
  554. demodulator.
  555.  
  556. Morrison then presented graphs of eye patterns for a very noisy
  557. signal received with a 2.4 kHz SSB filter.  This generated a
  558. hopelessly bad eye pattern on the phase demod, and a pretty good
  559. eye pattern on the filter demod.  This is a result of the
  560. narrower frequency response of the filter demod.  Narrowing the
  561. input filtering to the phase demod to 500 Hz produced similar
  562. performance to that of the filter demod.  Morrison concluded that
  563. a well-designed filter demod works very much like an ideal
  564. noncoherent demodulator.  Either modem needs a narrow bandpass
  565. filter before its first nonlinear stage for good performance.
  566.  
  567. A member of the audience asked if increasing the shift from 200
  568. Hz to 600 Hz would help performance.  His intuition was that it
  569. would.  Morrison stated that it would not, and Clark agreed. 
  570. Both had run experiments verifying their conclusions.
  571.  
  572.         Eric Gustafson, N7CL: TAPR Hardware Projects 
  573.  
  574. Eric Gustafson, N7CL, described three new developments from
  575. TAPR's hardware designers.  Two of them are tiny circuit boards
  576. designed to improve the DCD performance of a TNC's demodulator. 
  577. These circuits were described in the last Networking Conference
  578. proceedings.  One is for a TNC-2, and the other is for AM7910
  579. based modems.  The other new development is a hardware upgrade
  580. path for TNC-1 owners.  This board piggybacks on the TNC-1 board
  581. and permits the TNC-1 to run TNC-2 firmware.  This allows TNC-1
  582. owners to keep up with the evolution of TNC firmware, even though
  583. TNC-1 firmware updates have not appeared.  None of these items
  584. are priced or available yet.
  585.  
  586. Gustafson described the prioritized ACK proposed modification to
  587. the AX.25 Level 2 protocol.  He stated that code implementing
  588. this version of the protocol for TNC-2 will be available for
  589. testing on TOMCAT and CompuServe soon.  The code is based on TAPR
  590. version 1.1.6.
  591.  
  592.         Jim Vogler, WA7CJO: 10 GHz EME
  593.  
  594. Jim Vogler, WA7CJO, was introduced by coworker Tom Clark, W3IWI. 
  595. Vogler was the first to succeed at 10 GHz EME.  He showed us
  596. pictures of his EME station.  He has a 15' dish with a moving
  597. mass of one ton and a half-power beamwidth of 0.5 degrees.  He
  598. points the antenna at the moon by listening for the noise
  599. reflected from it at 10 GHz, and tracks by means of a video
  600. camera mounted on the edge of the dish.  He can control antenna
  601. pointing to 30 seconds of arc, and frequency to a few hundred
  602. Hertz.  He uses a surplus 100W TWT amplifier with a scalar ring
  603. feed for about 20 MW EIRP.  The TWT beam was defocused, so he
  604. used permanent magnets to refocus the beam.  He was able to hear
  605. his echoes from the moon with 15-20 dB S/N.
  606.  
  607. Vogler said a few words about the problems of creating a power
  608. amplifier for 1.2 MHz and up.  Transistors for 20W at 1.2 GHz are
  609. $50 and falling.  Amplifiers can be built, but commercial ones
  610. are very costly.  Kits can be a problem, since considerable test
  611. equipment is required to align the amplifier, and mistakes that
  612. destroy the device are costly.
  613.  
  614.         Jon Bloom, KE3Z: ARRL and Packet 
  615.  
  616. The STA authorizing automatic control of certain stations on HF
  617. has been renewed for another year.  The League hopes to have a
  618. permanent rules change in place by the time it expires.  The
  619. Digital Committee and Membership Services Committee will examine
  620. the results of the testing and propose new rules.
  621.  
  622. ARRL has established a Technology Grants program, whereby
  623. developers of amateur radio technology can apply for funding from
  624. the League.  This is partially a result of Paul Rinaldo, W4RI,
  625. pushing for improved HF modems and protocols.
  626.  
  627. Expect a MicroSat article in an upcoming issue of QST.
  628.  
  629. TNC's are being integrated with the SAREX transceivers in
  630. anticipation of the next ham in space, schedule for STS-35 in
  631. spring of 1990.  The request for prioritization has been
  632. submitted to NASA HQ for the experiment.
  633.  
  634.         TAPR Business Meeting 
  635.  
  636. President Andy Freeborn, N0CCZ, resumed the chair and conducted
  637. the annual business meeting.  He gave a summary of the year's
  638. activities.  The office complex was closed, and Chris the office
  639. manager now operates the TAPR office from her home.  TAPR had no
  640. booth at Dayton '88, but has requested a double booth in the new
  641. wing for Dayton '89.  A rewrite of the TAPR Bylaws is in
  642. progress.  The DSP Project is now an official joint project of
  643. TAPR and AMSAT.  The two organizations will share the risks and
  644. benefits fully.  Two AT-type computers outfitted for CAD work
  645. were purchased to support hardware design efforts.  They are
  646. presently in use in Tucson and St. Louis.  TAPR has contributed
  647. $21,300 for Pacsat/NA hardware, and is serving as the procuring
  648. agency for all Pacsat hardware purchases.
  649.  
  650. PSR Editor Scott Loftesness, W3VS, has announced his intention to
  651. retire at the end of the calendar year.  A new volunteer is
  652. sought.  TNC-2 licensing fee income will be ending soon.  A new
  653. project is necessary to provide a source of income.  The Board
  654. has been in continuous session via CompuServe HamNet during the
  655. year; nine votes were taken during that time.  An income
  656. statement and balance sheet were presented.  With an income of
  657. about $61000, the total assets and liabilities of the
  658. organization are $122,500.
  659.  
  660. A question and answer period followed.  One member stated that
  661. the Board should keep the membership better informed about its
  662. day to day activities, and there was general agreement.  A member
  663. asked about the status of the DSP project.  W3IWI answered that
  664. Bob McGwier, N4HY, has been writing software for the Dalanco-Spry
  665. development system, including several new demodulators.  Since
  666. there is no prototype hardware in the final configuration yet, he
  667. has not begun porting the software to the target system.  W3IWI
  668. guessed that late summer would be earliest possible availability. 
  669. The V40 hardware has been designed, but layout has not begun. 
  670. The other boards are being fabricated in a prototype version. 
  671. They have had problems finding satisfactory CAD software for PWB
  672. layout.  There may be a problem with the V40 chip and interrupts. 
  673. It appears that TAPR is standardizing on the V40; this is
  674. important so that we can build up a base of knowledge about its
  675. quirks.  The DSP Project is personnel-limited; more qualified
  676. volunteers would be welcome.
  677.  
  678. Another member asked if the DSP Project was the only new
  679. development under way.  Freeborn answered that there was another
  680. project in the early design stages: a 9600 baud VHF radio/modem. 
  681. This project was mentioned briefly in PSR.  TAPR is wary of
  682. announcing products before they become real, so they try not to
  683. make a lot of noise about a project this early in the design
  684. phase.
  685.  
  686. Pete Eaton, WB9FLW, led the membership in thanking Andy Freeborn,
  687. N0CCZ, for his outstanding efforts in the past year in
  688. reorganizing the organization.  Applause.
  689.  
  690. The meeting was adjourned for the day at 5:15 PM.
  691.  
  692. An additional session was held on Sunday morning, with a single
  693. agenda item:  the no-code license proposal.  Harold Price, NK6K,
  694. led the discussion.  He has been charged, along with other
  695. committee members, with creating a concrete proposal of some sort
  696. to provide to the ARRL committee.  The discussion proceeded in
  697. stages: opening remarks, purposes, and specifics.  An appropriate
  698. background was provided by sounds of hymn-singing from the church
  699. service being held next door.
  700.  
  701. Your reporter will not attempt to reproduce all the arguments
  702. presented in this 3-hour discussion.  Though the discussion
  703. remained intelligent and civil for the most part, there were
  704. diverging opinions.    The following represents an attempt to
  705. summarize the semi-consensus that evolved during the meeting.
  706.  
  707. TAPR's purpose in getting involved in the issue in the first
  708. place is to help the ARRL to lead the amateur community to accept
  709. some proposal.  Last time no-code came up, the proposal was
  710. violently opposed by a large fraction of the community.  The
  711. ARRL, being a political organization, will be reluctant to
  712. reverse this position unless it believes there is significant
  713. support for the proposal in the community.  By presenting a
  714. workable proposal and standing behind it, TAPR may be able to
  715. encourage ARRL leadership to try again.
  716.  
  717. Our purpose in seeking a license that does not require Morse Code
  718. proficiency is threefold:
  719. 1. To ensure that crucial spectrum allocations in VHF and up are
  720. utilized and remain available to the Amateur Radio Service,
  721.  
  722. 2. To lure more technically competent people into Amateur Radio, and
  723.  
  724. 3. To lure more young people into Amateur Radio to ensure the future
  725. of the Service.
  726.  
  727. The specific proposal should have the following characteristics:
  728. o    The existing licensing structure remains as it is.  No privileges
  729. will be given to or taken from any existing licensee.  To do so
  730. would be to invite controversy.
  731.  
  732. o    An addition licensing structure consisting of two license classes
  733. would be added.  These classes would grant operating privileges
  734. above 30 MHz only.  One license would be fairly easy to obtain,
  735. with a written exam similar in difficulty to the Technician exam. 
  736. This license would have very limited privileges.  The licensee
  737. might be prohibited from controlling repeaters, homebrewing
  738. transmitters, or operating high power; and/or the license could
  739. be made nonrenewable.  The license would be limited to selected
  740. bands or subbands.  The other license would be difficult to
  741. obtain, with a written exam more difficult than any now in use. 
  742. This license would have full amateur privileges above 30 MHz.
  743.  
  744. The group was unable to agree on the specifics of the
  745. restrictions to be placed on the beginning license class, or even
  746. on an appropriate name for it, in the time available.  The
  747. Board's committee is charged with fleshing out the proposal based
  748. on the opinions stated during the meeting.  At the end of the
  749. discussion, Freeborn asked how many opinions had been changed by
  750. the arguments.  Several people in the anti-no-code and
  751. uncommitted camps admitted to being swayed toward no-code by the
  752. arguments they had heard.
  753.  
  754. The TAPR Annual Meeting was adjourned at 12:28 PM. 
  755.