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Text File  |  1993-10-26  |  10KB  |  160 lines

  1.             AUTOMATIC PACKET REPORTING SYSTEM DIGIPEATERS
  2.  
  3.      To satisfy the objective of instantaneous response, APRS stations are
  4. designed to begin operating without any prior knowledge of the network.  For
  5. this reason, all APRS stations are initialized with the digi alias of RELAY
  6. and to send all UI frames via the path of RELAY.  This way, a mobile, or new
  7. station on the air does not have to know anything about the network in advance,
  8. but to simply turn on his computer to be seen by adjacent nodes.  After 10
  9. minutes and his map begins to show the location of all stations and digipeaters
  10. on frequency, he can customize his outgoing Unproto path to specific
  11. digipeaters to cover his intended area.
  12.  
  13.      Although digipeaters work poorly for AX.25 level 2 connections, they are
  14. ideal for APRS operation using UI frames only.  In the Washington DC area and
  15. Chesapeake Bay area, we are establishing a network of WIDE area DIGI's on the
  16. simplex packet frequency of 145.79.  This frequency is for Keyboard QSO's and
  17. all UI frame applications.  Operation of BBS's, forwarding, file transfers,
  18. TCP-IP and DX clusters are discouraged.
  19.  
  20.      To make these WIDE area digipeaters respond to mobiles and new stations,
  21. all wide area digipeaters have the same alias of WIDE in addition to
  22. their normal HAM callsign.  These wide area Digi's are spaced several tens of
  23. miles apart so that they are not too close, but that they can hit their
  24. adjacent other WIDE digi's.  Assuming WIDE area digipeaters are about 30 to 50
  25. miles apart it is very easy to select an UNPROTO path prior to a road trip
  26. which will assure that your location packets will always get back to your home
  27. area.  The following example shows a string of digipeaters along the east
  28. coast.  The HAM calls of SOUTH and NORTH are used for clarity.
  29.  
  30. CALL:   NORTH-3    NORTH-2    NORTH-1   HOME-0    SOUTH-1   SOUTH-2   SOUTH-3
  31. ALIAS:   WIDE       WIDE       WIDE     RELAY     WIDE      WIDE      WIDE
  32.  
  33.     If the mobile is going south for the day, and will be operating in the
  34. vicinity of SOUTH-3 digipeater, the operator can preset his UNPROTO path to be
  35. via WIDE,SOUTH-2,WIDE.  Notice that not only will his packets make it back to
  36. home from the area of SOUTH-3, but also from the area of SOUTH-1 since SOUTH-1
  37. will also respond to the first WIDE in the list.  Similarly, stations in the
  38. vicinity of SOUTH-3 are alerted to his movements as he leaves home, since the
  39. WIDE,SOUTH-2,WIDE specification is symetrical.  If he set the UNPROTO path to
  40. SOUTH-3,SOUTH-2,SOUTH-1 in the usual manner, he would not be tracked at his
  41. home until he actually arrived at his destination.  As you can see, having the
  42. flexibility to alternate the generic alias's of RELAY or WIDE with other
  43. known sites gives a good degree of flexibility without having to change the
  44. UNPROTO path while on the road.  Using the three digipeater string, he can
  45. wander up to 150 miles in his planned direction and still be tracked by the
  46. XYL.  If he has no idea where he is going, he can always use the path of
  47. WIDE,WIDE or even WIDE,WIDE,WIDE and go anywhere, but with greater QRM on the
  48. channel.  Yes there are multiple collisions, and repeats, but the packet does
  49. get out to the third tier!
  50.  
  51.    The ultimate APRS digipeater configuration is to have modified TNC-2
  52. digipeater code so that any digipeater hearing a UI frame with its callsign
  53. anywhere in the UNPROTO path will pause for a reasonable time and then
  54. digipeat the packet as long as it was not previously digipeated by any
  55. stations earlier in the list.  This way, to always report your movements back
  56. home, you always place digipeaters in your UNPROTO command in the reverse
  57. order of your travels.  Your packets will be digipeated back to your home area
  58. as you enter each new digipeater in your direction of travel.  For example, if
  59. you live in the vicinity of DIGI-1 below and routinely travel in the direction
  60. out to and including DIGI-3.
  61.  
  62.  
  63.      DIGI-1    DIGI-2    DIGI-3    etc
  64.  
  65.      If we can get TAPR to modify the code, the mobile could specify the
  66. UNPROTO path of VIA DIGI-3,DIGI-2,DIGI-1 in order to be tracked anywhere all
  67. the way out to the area of DIGI-3.  If only DIGI-1 hears the packet, it will
  68. pre-emptively digipeat the packet and set its digipeat flag.  If DIGI-2 also
  69. hears the original packet, DIGI-2 will pause for P seconds to see if DIGI-1
  70. repeats it.  If so, it does nothing, since DIGI-1 follows it in the list.  If
  71. not, after P seconds, it digipeats the packet for DIGI-1 to subsequently
  72. further digipeat in the normal manner.  Similarly, DIGI-3 pauses for 2*P
  73. seconds to see if DIGI-2 digipeated the UI frame.  If so, it does nothing.  If
  74. not, after the 2*P seconds, it digipeats the packet.  Even if the packet pauses
  75. and comparisons are not performed, (to simplify the code) the worst case is that
  76. N duplicates will arrive at the destination for all N digipeaters that
  77. simultaneously heard the original UI frame.  Since these are UI frames, any
  78. pauses in the network for the comparisons suggested, are not significant.  The
  79. extra code to do the pauses and comparisions only protects against duplicates
  80. when two digipeaters hear the same original packet, and might not be worth the
  81. extra code.
  82.  
  83.      This algorithm works perfectly well in reverse.  If a mobile desires to
  84. announce his progress forward in the direction of his travel he can specify
  85. the digipeaters in the forward direction.  Then using this algorithm, all of
  86. his packets will be repeated in the forward direction, no matter where he is
  87. along his route, but not in the backward direction.
  88.  
  89.      Until we get new UI forwarding algorithms in standard TNC's, however,
  90. the general aliases of WIDE and RELAY will do nicely.  If fixed, known
  91. digipeaters are available, even with the generic alias of WIDE, it is best
  92. for fixed APRS stations to use the digipeaters unique callsign instead of
  93. alias to avoid any ambiguity.
  94.  
  95. TheNET CONSIDERATIONS:  I now understand that G8BPQ TheNET code for the
  96. DataEngine includes a DIGIon command that if set to 255 will permit
  97. Digipeating of UI frames only.  Hopefully, other TheNET writers will include
  98. a UI frame only digipeat command.  The problem, however, is that since the
  99. digipeat ALIAS is the same as the NODE alias, you cannot operate a NODE with
  100. the ALIAS of WIDE or it will totally screw up the NODE functions.  We are
  101. asking John to consider permitting another ALIAS for UI frames only.
  102.    
  103.      Since NODES are so much smarter than digipeating, the ultimate solution
  104. is to have the NODES do all UI frame routing.  The APRS station simply sends
  105. his UI frame TO APRS VIA HOME;  Any NODE hearing that transmission that has
  106. knowledge of the route to HOME, will send the single packet via the NODE
  107. network (internode, level 4) to the HOME node!  When it arrives at the HOME
  108. node, it is transmitted once as a UI frame.  With this arrangement, a mobile
  109. only has to specify his one intended destination, no matter where he travels!
  110.   
  111.      P.S.  It would also be helpful if the INITIAL node hearing his level 2 UI
  112. frame also digipeated it locally once so that the local area would also see
  113. his position.  This could be made a user option, as follows:  If the
  114. node had the generic WIDE alias for UI frames only, then the initial report
  115. would be digipeated locally in the normal manner.   The first NON-WIDE field
  116. would then be assumed to  be the ULTIMATE HOME node destination to be forwarded
  117. through the network.  This way the mobile could decide whether he wanted to
  118. be repeated locally (including WIDE), or just forwarded only...  To complete
  119. this algorithm, NODES hearing the digipeated UI frame off of a WIDE digi,
  120. should NOT enter the packet into the network, because MANY nodes will probably
  121. hear the digipeated packet and only the first one should be repsonsible for
  122. doing the level 4 routing..
  123.  
  124.      Finally, since I hope to build a region area Tracking network, the node
  125. should also permit the SYSOP to turn off all other level 4 routing!  If we put
  126. up a fully connected network of APRS nodes for tracking, we will soon be
  127. swamped by all of the BBS and other file forwarding junk, and the network will
  128. be defeated.  (of course, if this was included in all NODES, then we would not
  129. need a dedicated tracking network, since APRS position reports could transit
  130. all networks!)  Time will tell.  These few paragraphs were primarily written
  131. to the NODE CODE writers such as John G8BPQ etc.  But are included here in
  132. general distribution for all to read.
  133.  
  134.      As of version 2.12, APRS now has a special command (Shift-F1) that sets
  135. ones own station to the ALIAS of WIDE vice RELAY.  This is so that an APRS
  136. station that is well situated, can serve as a WIDE digipeater.  This special
  137. command is used to override the automatic TNC initialization routine that
  138. always sets APRS TNC's to the generic alias of RELAY.  This command should be
  139. used with caution and the underestanding of all stations on the net.  Too many
  140. WIDE's and too close together causes too much QRM.  The command has to be
  141. used each time APRS is run, since the initialization routine will always reset
  142. your alias to RELAY.  Also, if you use the Shift-F1 command, your symbol will
  143. be set as a digipeater and the word WIDE will be installed in your POSIT
  144. comment field so that your station will show up on all screens as a green star.
  145. This symbol and color of a digipeater will be lost, however, if you have a
  146. weather station hooked up to your station, since it re-writes the POSIT string
  147. every few minutes.
  148.  
  149. SEE README.HF for setting up your UNPROTO path for HF and HF/VHF gateways..
  150.  
  151.  
  152. FINAL NEWS FLASH:  PACCOM has included a GPS ON command in all version 3.1
  153. firmware for thier TNC's.  This command permits their TNC to take the NMEA-0183
  154. output of any GPS device and place the GPS position data in the TNC Beacon
  155. text.  With this capability, anyone can build a GPS tracking device for APRS
  156. with nothing but a GPS and a PACCOM TNC.  See the README.GPS file.  Hopefully
  157. PACCOM and other manufacturers will then begin to work on the digipeater
  158. and TheNET routing solutions for UI position reports!
  159.  
  160.