INTRODUCCION AL APRS

INTRODUCCION

Lo que busco con todo esto es despertar el interés de todos los radioaficionados que de una u otra manera compartimos el gusto por la tecnología y creemos que por este canal podemos convocar nuevos miembros al hobby, jóvenes con nuevas miradas y con las ganas de aprender que algún día nos caracterizaron a todos los que hoy nos llamamos veteranos. Dejemos ya esa mirada de usuario pasivo que está acostumbrado a pagar y reclamar por un buen servicio, aquí necesitamos personas participativas, que desde su campo de acción ayuden al crecimiento de la red, de nosotros mismos, por eso escogimos la radio como hobby, podríamos estar haciendo avistamiento de aves o ser pescadores. 

Para entender como funciona una red de APRS primero tenemos que empezar por entender los conceptos básicos del sistema.

PARA QUE SIRVE EL APRS

  1. Nace por la necesidad de encontrar un sistema óptimo de comunicación digital que fuera muy fiable en situaciones de emergencia. 
  2. No solamente sirve para saber donde está el carro. 
  3. Nos ayuda a conocer información tal como el estado de redes de VHF, su posición y sus frecuencias.
  4. A través del tráfico de la red podemos ver la propagación del VHF, algo muy interesante. 
  5. Mensajería estación a estación. 
  6. Podemos poner estaciones de meteorología y compartir sus lecturas via APRS 
  7. Crear objetos sobre el mapa tales como sitios de emergencia, vias cerradas, lugares de interés para aficionados, estaciones de policía, clínicas, etc, etc. 
  8. En fin, toda la información que queramos difundir de manera efectiva y en tiempo real. 
  9. Y si, podemos ver donde está el carro a cualquier hora del día, tener un registro de los movimientos que se pueden revisar por internet. Así sabremos si el mecánico salió de rumba en mi carro, etc, etc, etc. 

PRINCIPIOS 

El sistema de APRS nace al alterar el viejo protocolo del PACKET RADIO llamado AX.25. Básicamente cuando se hacíaPACKET el sistema trabajaba sobre la denominación de CONECTADO, esto significaba que el usuario A llamaba al usuario B y los dos modems tenían que “conectarse”, esto se hacía a través de un sistema de verificación conocido comoACK. Por esto era famoso el PACKET RADIO y denominado el sistema inteligente de los modos digitales. 

Ejemplo: 

HK3PQI to HK3W Hola que más, como van las cosas? (En este momento HK3W manda su ACK y así HK3PQI queda tranquilo al saber que sí lo escucharon) 

HK3W to HK3PQI bien, como van las cosas por allá? (Lo mismo pero esta vez es HK3PQI quien manda el ACK a HK3W) 

En el caso en que HK3PQI envíe el mensaje y HK3W no le escuche por cualquier motivo, HK3PQI volverá a enviar el dato otra vez y otra vez hasta que pasen dos cosas, o HK3W contesta, o HK3PQI se da por vencido y da por perdido el paquete. (PARA INFORMACION GENERAL, ASI FUNCIONA EL PROTOCOLO DE INTERNET, EL TCP/IP) 

Esto es muy bueno y seguro, pero muy poco eficiente a la hora de tener muchas estaciones tratando de hablar a la vez en la misma frecuencia, se generaría un tráfico de datos gigante y terminaría por ser un caos ineficiente. 

Dentro del protocolo AX.25 existe un modo de transmisión que se llama UI o modo Desconectado y funciona igual que los demás modos digitales (RTTY, PSK31, etc), quiere decir que NO NECESITA que le devuelvan el ACK, si el paquete llegó pues bien, y sino pues ni modo. Es sobre esta última modalidad que se basó el sistema de APRS para funcionar. El APRS entonces no es otra cosa que una red de mensajes enviados vía PACKET RADIO sin necesidad de ser verificados y de ahí que la óptima configuración de la red sea decisiva para el buen funcionamiento del sistema. 

 LA RED DE APRS 

Una red de APRS no es otra cosa que un grupo de usuarios enviando datos “DESCONECTADOS” a un servidor local llamado Igate que a su vez se encarga de publicar los datos en tiempo real en los grandes servidores de APRS del mundo. 

La pregunta ahora es cómo hago para llegar al Igate si no está dentro de mi área de cobertura? La respuesta es simple: usando Digipeaters.

A diferencia de las repetidoras de voz, las digipeaters o repetidores digitales no necesitan usar dos frecuencias, éstas funcionan en simplex por lo que son extremadamente más baratas. 

Basándose en el sistema de enrutamiento del PACKET (o lo que se conoce como PATH en donde el usuario A podía conectarse con el usuario B a través de hasta 8 repetidores digitales, por ejemplo: connect to HK3W via digi1, digi2, digi3, digi4, digi5, digi6, digi7, digi8 y en donde digi# es un CERRO PRINCIPAL del País) el APRS utiliza unas digipeaters inteligentes que retransmiten el paquete escuchado y lo envían al Igate más cercano.

La intención natural del APRS no es cubrir el Territorio Nacional con un solo Igate y una multitud de Digis, esto haría que fuera un sistema muy incompetente ya que para que una estación de Pereira, o Medellín llegue a estar publicado en la base de datos tendría que dar un gran salto por Colombia y en el caso hipotético que Bogotá tuviera muchas estaciones funcionando a éstas se les sumarían las del resto del país generando una cantidad absurda de datos en Bogotá que terminarían por colapsar la red. La forma óptima es copiando la estructura de las redes de telefonía celular, delimitando las diferentes zonas y teniendo un Igate cada 100 kms aproximadamente. Entonces como ya sabemos que funcionamos como celulares, la idea no es llegar a la digi con 50 vatios, en realidad la idea es llegar con muy bajas potencias y más bien buscar cubrir la zona que nos corresponde. 

Cómo hace el APRS para saber que digis debe usar? a diferencia del PACKET en donde se necesitaba conocer de antemano el nombre de las digis para poder viajar, el APRS es mucho más inteligente y lo resuelve a través de una función llamada ALIAS. (Todas las digis se llaman igual), así que el usuario dispara el paquete y la digi que lo escuche indistintamente lo retransmite haciendo un sistema muy eficiente y muy fácil de configurar para el usuario (Este era uno de los principios que buscaba el sistema de emergencia). Pero qué pasa si necesito usar más de una digi? 

Como dijimos el sistema de APRS se utiliza para cubrir áreas especificas y se hace a través de una red de solidaridad. Cómo así? Cada miembro puede aportar su grano de arena con la red usando una estación en su casa como digi de relleno, estadigi no es otra cosa que un paso intermedio entre un handy con 5 vatios y una repetidora que está en un cerro. (Hay que pensar que los datos digitales no pueden ser más o menos escuchados, o se escuchan bien y se decodifican o no se escuchan y se pierden), Estas digis terrestres serían como celdas de telefonía celular y las vamos a conocer, por ahora, como RELAY. A las digis de los cerros las vamos a conocer, por ahora, como WIDE. 

Entonces si estoy en la ciudad y quiero llegar al Igate utilizaría una ruta tal como enviar a Igate via RELAY, WIDE. (Primero pregunte si hay alguien cerca que me ayude a llegar al cerro, sino llame directamente al cerro a ver si lo logro) Si estoy muy lejos del Igate y necesito más digis WIDE, para llegar llamaría via RELAY, WIDE, WIDE (Pregunte si alguien cerca me puede ayudar a llegar al cerro, sino llame directamente al cerro y dígale que siga enviando el paquete hasta que llegue al Igate) y de esta forma el paquete viajaría hasta que logre acabar la red de digis, solo que el paquete viajaría sin un rumbo fijo generando tráfico innecesario. 

En Estados Unidos este sistema creó tal cantidad de paquetes redundantes que llegaban por todos lados que empezó a colapsar. Tuvieron que encontrar la manera mas efectiva en el que el paquete no viaje más veces de las que YO como usuario quiero que viaje y de ahí nace el Nuevo Paradigma WIDEn-N 

 EL PARADIGMA WIDEn-N 

Lo primero que hicieron fue determinar cuantos saltos o HOPS tenía que hacer un paquete para llegar a su Igate y definieron que un usuario en la ciudad no necesita más de 3 saltos para terminar su envío. En las zonas rurales lo pueden lograr con 4 HOPS (Estamos hablando de USA donde las distancias son inacabables) aunque a veces hacen concursos de APRS en donde se busca atravesar el país y usan los 8 posibles saltos que les da la red. 

Cómo funciona entonces ese sistema? Basado en la nueva configuración en donde ya RELAY y WIDE desaparece empezamos a encontrar algo como WIDE1-1, WIDE2-2, WIDE2-1, WIDE3-3, etc, Lo que nos quiere decir esto es que el primer número es el nombre de la digi y que el segundo número es la cantidad de veces que un paquete puede ser repetido en la red, por ejemplo WIDE2-2 significa que el paquete solamente va a ser repetido dos veces, una vez por ladigi que lo escuchó primero y otra más por alguna otra digi que lo logre retransmitir. Esto se logra a través de un sistema de verificación que tienen las digis modernas, ellas lo que hacen es mirar que WIDEn-N está solicitando el usuario y descuentan un -N en la retransmitida, por ejemplo: yo quiero WIDE2-2, la digi me escucha y cuando me retransmite ya no esWIDE2-2 sino WIDE2-1, así la siguiente digi  sabe que le queda una repetición más y al transmitir el paquete lo cambia aWIDE2-0 o WIDE2*, si alguna otra digi escucha este paquete sabe que no lo debe retransmitir porque ya terminó de viajar. Esto se llama sustitución de ALIAS.  

Qué pasa ahora con los buenos amigos RELAY que tanto nos ayudan? ya no se van a llamar más RELAY sino WIDE1-1, o sea que van a retransmitir solo una vez el paquete. 

La configuración ideal para una estación fija es WIDE2-1 (el primer dos indica que es una digi en un cerro y el 1 que solo necesita que le repitan una vez)  ya que como las condiciones de su casa al cerro son las mismas con una sola repetición basta para que el Igate lo escuche. 

En un móvil la cosa cambia, entonces la configuración podría ser: 

WIDE1-1, WIDE2-1 una ayuda desde tierra y una sola repetición del cerro, se hace para configuración de ciudad. 

WIDE1-1, WIDE2-2 una ayuda desde tierra y dos repeticiones, se hace en territorios más extensos, por ejemplo en la sabana de Cundinamarca donde hay una digi en el norte que me escucha pero que no es capaz de llegar al Igate directamente entonces le retransmite a la digi principal que está más cerca a la ciudad y esta nos lleva al Igate. 

WIDE1-1, WIDE3-3 una ayuda desde tierra y 3 repeticiones, el día que tengamos una red muy grande en la cual podamos viajar por carretera. 

Cómo saben entonces las digis que tienen que contestar si las llaman WIDE2-2 o WIDE3-3 o WIDE4-4? pues con el ALIAS,se llaman de todas las maneras posibles, entonces contestan antes cualquier llamado sea cual sea y aplicando la sustitución de ALIAS se empiezan a devolver hasta que terminan la retransmisión. Una red mucho más eficiente. 

 Se que es un tema con muchas patas pero que una vez nos familiaricemos con los términos es sumamente sencilla de operar. Solo nos falta estudiar un poco para entender lo que los gringos llaman el HOWTO. No nos desmotivemos, por el contrario vamos a empezar a crecer con lo que todos podamos aportar. 

Si tienen dudas o correcciones, que espero sean muchas, no duden en comentarlas.

Eduardo Gómez L.

HK3PQI

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