|
1.
ส่วนประกอบหลัก 3 ส่วนในระบบ PACKET RADIO
สถานี PACKET RADIO ประกอบด้วย ส่วนประกอบพื้นฐาน 3 ส่วน
|
ทั้ง
3 ส่วน ทำงานร่วมกันดังนี้
i.
วิทยุรับส่ง
1. ส่งและรับสัญญาณวิทยุ กับสายอากาศ
2. ส่งและรับสัญญาณเสียงกับ TNC
ii.
TNC
1.
แปลงสัญญาณเสียงจากวิทยุให้เป็นข้อมูลดิจิตอลและแปลงข้อมูลดิจิตอลให้เป็นสัญญาณเสียง
2.
ทำการควบคุมและฟังก์ชั่นเก็บข้อมูลต่าง ๆ
iii.
คอมพิวเตอร์
ทำการสื่อสารแบบดิจิตอลกับ
TNC เพื่อที่ :
1.
ท่านสามารถเห็นข้อมูลที่รับมาจากวิทยุหรือที่เก็บไว้ใน MAIL BOX (คือ PBBS)
2. ท่านสามารถใช้ คอมพิวเตอร์
ในการส่งข้อมูลถึงและรับข้อมูลจาก สถานี PACKET RADIO อื่นๆ
โดยผ่าน TNC และ วิทยุสื่อสาร
3. ควบคุมการทำงานของ TNC
|
|
i.
วิทยุรับส่ง พร้อมสายอากาศ |
|
i. อุปกรณ์ที่เรียกว่า TNC ซึ่งคืออุปกรณ์ที่ ผสมระหว่างโมเด็ม
และไมโครคอมพิวเตอร์ ที่ออกแบบมาเฉพาะงาน |
|
iii. คอมพิวเตอร์ มาตรฐาน (หรือเทอร์มินัล) |
|
|
2.
การส่งข้อความจากสถานีหนึ่งไปอีกสถานีหนึ่ง
|
สมมุติว่า
สถานี PACKET RADIO เริ่มต้น คือ สถานี1 ต้องการส่งข้อความ
“HELLO” ไปยัง สถานี PACKET RADIO ปลายทางคือ สถานี3
และ สถานี1 ทราบดีว่าสัญญาณที่ส่งไป อาจไปไม่ถึง สถานี3 เพราะระยะทางไกล
แต่สามารถผ่านไปทาง สถานี PACKET RADIO ตัวกลาง คือ สถานี2
เพื่อส่งต่อไป สถานี3
ต่อไปนี้คือสิ่งที่เกิดขึ้น
โดย ขั้นตอนที่
1
เป็นการกระทำที่เกิดขึ้นครั้งเดียว
ขั้นตอนที่
2-ขั้นตอนที่ 3
เป็นการเชื่อมต่อระหว่าง สถานี PACKET RADIO
ขั้นตอนที่
4-ขั้นตอนที่ 13
เป็นการติดตามข้อความ “HELLO” ตั้งแต่มันถูกพิมพ์เข้า
คอมพิวเตอร์ โดย สถานี1 จนเมื่อมันถูกอ่านโดย สถานี3
|
วิธีการที่เร็วที่สุดในการทำความเข้าใจเรื่อง PACKET
คือการเฝ้าตามข้อความที่ถูกส่งจาก สถานี PACKET RADIO หนึ่งผ่าน สถานี
PACKET RADIO ตัวกลางไปถึง สถานี PACKET RADIO ปลายทาง
|
ขั้นตอนที่
1
ก่อนการทำงานทั้งหมด ทุก สถานี PACKET RADIO ที่เกี่ยวข้องทั้ง สถานี1
สถานี2 และ สถานี3 จะต้องมี CALLSIGN ซึ่งจะถูกใช้โดย TNC
ที่เกี่ยวข้องในการแยกแยะสถานี และดำเนินการเกี่ยวกับ ข้อมูล (คือการทำการ
เกี่ยวกับต้นทาง ปลายทาง และเส้นทางของ ข้อมูล)
ดังนั้นเราจะเริ่มต้น
โดยถือว่าแต่ละ สถานี PACKET RADIO ที่เกี่ยวข้องได้ทำการกำหนด CALLSIGN
ของตนเองแล้ว สังเกตว่า CALLSIGN อาจหมายถึง CALLSIGN ของ สถานี PACKET
RADIO หรือ CALLSIGN ของ PBBS ซึ่งคือ กล่องไปรษณีย์
ซึ่งอยู่ใน RAM ภายใน TNC |
| ขั้นตอนที่
2
การสื่อสาร เริ่มต้นเมื่อผู้ใช้ที่ สถานี1 เปิด คอมพิวเตอร์ TNC
และ วิทยุสื่อสาร ที่สถานี และใช้โปรแกรม คอมพิวเตอร์ บอก TNC
ว่าต้องการเชื่อมต่อ การสื่อสาร “CONNECTION” กับ
สถานี ปลายทาง คือ สถานี3 โดยผ่าน สถานี ตัวกลางคือ สถานี2 เป็น สถานี
Repeater เพื่อช่วยขยาย ระยะการส่งของ สถานี1 และระยะการรับของ สถานี3 |
|
ขั้นตอนที่
3
เมื่อ สถานี1 มีการใช้คำสั่ง “CONNECT” พร้อมระบุ
สถานีปลายทาง ทำให้ TNC ทำการสร้าง ชุดของข้อความสั่งงาน
เพื่อขอทำการเชื่อมต่อ สถานี ซึ่งชุดข้อความนี้ จะถูกส่งจาก สถานี1
ออกอากาศออกไป ถ้าชุดข้อความนี้ ถูกรับได้โดย สถานี ตัวกลางคือ สถานี2
และถูก Repeat ออกไป และสามารถรับได้โดย สถานี ปลายทาง คือ สถานี3
การเชื่อมต่อก็จะเกิดขึ้น
ในการยืนยันการเชื่อมต่อ สถานี
ปลายทางจะส่งข้อความพิเศษ เพื่อตอบรับโดยอัตโนมัติ ย้อนกลับเส้นทางไปหา
สถานี1
เมื่อการยืนยันรับได้ที่ สถานี1 เครื่องTNC ของ สถานี1
จะถือว่า ผู้ใช้ที่ สถานี1 ต้องการเริ่มการส่งข้อความ ดังนั้น เครื่องTNC
จะ
1. ส่งข้อความแสดงที่หน้าจอ คอมพิวเตอร์ ยืนยันว่า สถานี1
ได้รับการเชื่อมต่อ กับ สถานี3 ผ่านทาง สถานี2
2. เปิดไฟ ที่ LED “CONNECTED” ของ เครื่องTNC
ซึ่งจะติดสว่าง ตราบเท่าที่ยังมี การเชื่อมต่อ
3. เปลี่ยนโหมดการทำงานของตัว เครื่องTNC เอง จากเดิม อยู่ในโหมดรับคำสั่ง
(คืออยู่ใน COMMAND MODE คอยรับคำสั่ง ที่พิมพ์เข้าไปใน
คอมพิวเตอร์โดยผู้ใช้) เปลี่ยนเข้าสู่ โหมดการสนทนา
CONVERSATION MODE ซึ่งข้อความที่พิมพ์เข้า คอมพิวเตอร์
โดยผู้ใช้ เครื่องTNC จะตีความ ว่าเป็นข้อความ
ที่เป็นการสนทนาระหว่าง สถานี ไม่ใช่เป็นคำสั่ง
|
| ขั้นตอนที่
4
ในตอนนี้ สถานี1 ได้เข้าสู่ โหมดสนทนา ผู้ใช้พิมพ์ข้อความ
“HELLO” ตามต้องการแล้วกดปุ่ม ENTER
เพื่อบอกว่าจบข้อความ และเป็นการเริ่มต้น
การเดินทางของข้อความนี้ |
| ขั้นตอนที่
5
คอมพิวเตอร์ ส่งข้อความ “HELLO” ไปยัง เครื่องTNC
เพื่อดำเนินการต่อ |
ขั้นตอนที่
6
เครื่องTNC ได้รับข้อความ “HELLO”
และเริ่มควบคุมสถานะการณ์ เริ่มจาก การปฏิบัติการ ที่ซับซ้อน หลายขั้นตอน
โดยใช้ ข้อมูล เกี่ยวกับ สถานี ต้นทาง ตัวกลาง และปลายทาง ผสมเข้ากับ
ข้อความที่จะส่ง ประกอบขึ้น เป็น PACKET เพื่อทำการส่งออกไป
รายละเอียด ว่ามีอะไรอยู่ในPACKET และถูกจัดวางอย่างไร
เป็นข้อตกลงร่วมด้านมาตรฐาน เพื่อให้อุปกรณ์ต่าง ๆ
ที่เกี่ยวข้องที่ปฏิบัติตามและเข้าใจ “ข้อตกลง” นี้
สามารถ นำข้อมูลมาใช้ได้ มาตรฐานดังกล่าวสำหรับ
วิทยุสมัครเล่นในปัจจุบัน คือ AX.25 ดังนั้นเราสมมุติว่า PACKET
ที่ถูกประกอบสร้างขึ้นใน TNC เป็นไปตาม AX.25
หมายเหตุ
PACKET
ของวิทยุสมัครเล่นทั้งหมดใช้มาตรฐาน AX.25 แต่เป็นไปได้
ที่จะมีการใช้มาตรฐาน หรือ PROTOCOL อื่น (เข่น TCP/IP) อยู่บนยอดของ
AX.25 ซึ่งการกล่าวถึงมาตรฐานของ PACKET ที่ใช้ จะเป็นการ กล่าวถึง
PROTOCOL ที่อยู่ระดับบนสุดเสมอ |
| ขั้นตอนที่
7
หลังจาก เครื่องTNC ผสม “HELLO” เข้ากับข้อมูลอื่น
ทำเป็น PACKET ใน เครื่องTNC มันจะส่ง PACKET ต่อไปที่ MODEM
ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งอยู่ภายใน เครื่องTNC โมเด็มทำการแปลงข้อมูลดังกล่าว
เป็นสัญญาณเสียง เพื่อการส่งแบบ serial ไปยัง วิทยุสื่อสาร ของสถานี1 |
| ขั้นตอนที่
8
เครื่องTNC จะสั่งให้ วิทยุสื่อสาร ทำการส่งข้อมูล PACKET
(โดยการสั่งกดปุ่ม PTT) และส่ง PACKET ซึ่งอยู่ในรูปสัญญาณเสียงจาก TNC
ผ่านเคเบิลต่อกับขั้วต่อไมโครโฟนของ วิทยุสื่อสาร ของ สถานี1
ไปยังภาคส่งวิทยุ |
| ขั้นตอนที่
9
ตอนนี้ PACKET ก็ถูกส่งจาก วิทยุสื่อสาร ของ สถานี1 ผ่านทางคลื่นวิทยุออกไป |
| ขั้นตอนที่
10
ตอนนี้ PACKET ของ “HELLO” ซึ่งรวม ข้อมูล
ต้นทาง ตัวกลาง ปลายทาง และข้อมูลควบคุมอื่น ๆ
ก็กระจายออกอากาศ ซึ่งสามารถเข้าใจได้อย่างถูกต้องโดย สถานี อื่น (ที่ใช้
AX.25) ที่รับสัญญาณได้ |
| ขั้นตอนที่
11
ขณะนั้น สถานี3 กำลังเปิด สถานี ออกอากาศอยู่ และใช้ AX.25 เช่นกัน แต่
สถานี3 อยู่ไกลเกินระยะส่งของ สถานี1 จึงไม่สามารถรับสัญญาณจาก สถานี1 ได้ |
ขั้นตอนที่
12
เราทราบจากการยืนยัน การเชื่อมต่อ ว่า สถานี ตัวกลาง คือ สถานี2
ก็ออกอากาศอยู่ และใช้ AX.25 เช่นกัน สถานี2 อยู่ในระยะ ส่งของ สถานี1
มันจึงรับสัญญาณได้ และส่งต่อสัญญาณไปยัง TNC ของ
สถานี เพื่อดำเนินการต่อ เครื่องTNC ทำการแปลงข้อมูลที่รับได้
และรู้ว่าข้อความที่ส่งมาคือ “ HELLO"
นอกจากนี้
จาก ข้อมูล สถานี2 รู้ว่า สถานี2 คือ สถานี แรก (และสถานีเดียว)
ที่ถูกกำหนดให้เป็น สถานีตัวกลาง ระหว่าง สถานี1 กับ สถานี3 เนื่องจาก
สถานี2 ใช้ PROTOCOL AX.25 มันจึงรู้ว่า ขึ้นตอนปฏิบัติเป็นอย่างไร
เริ่มจาก การส่งข้อความ "HELLO" กลับไปออกอากาศใหม่ (คือการ digipeat)
ซึ่งสัญญาณนี้ อาจจะรับได้หรือรับไม่ได้โดย สถานี3 ก็ได้
ก่อนการส่งมันจะผสม ข้อมูล ลงไปเพื่อแจ้งว่า สถานี2 ได้รับ PACKET นี้
และทำการส่งต่อ |
| ขั้นตอนที่
13
เราทราบจากการยืนยัน การเชื่อมต่อ ว่า สถานี3 ออกอากาศอยู่ และใช้ AX.25
และอยู่ในระยะ ส่งของ สถานี2 และอยู่ในโหมดสนทนาดังนั้น สถานี3
สามารถรับสัญญาณข้อความจาก สถานี2 เข้ามายัง เครื่องTNC และ แสดงข้อความ
"HELLO" ปรากฏบนจอ คอมพิวเตอร์ ของ สถานี3
ในเวลาเดียวกัน TNC ของ สถานี3
สร้างข้อความ ยืนยันการได้รับข้อความที่ส่งมา พร้อมกำหนดเส้นทางส่งกลับทาง
เมื่อ TNC สถานี3 ตรวจเจอว่า ช่องสัญญาณ วิทยุสื่อสาร ว่าง
ก็จะสั่งการคีย์ส่งข้อมูลยืนยันนี้ ออกอากาศไป |
| ขั้นตอนที่
14
สถานี2 เมื่อรับข้อมูลยืนยันจาก สถานี3 ก็จะทำการ digipeat เช่นปกติ |
| ขั้นตอนที่
15
สถานี1 เมื่อได้รับสัญญาณจาก สถานี2 ก็จะได้รับข้อความยืนยันจาก สถานี3
ว่าได้รับ "HELLO" ที่ส่งไปเรียบร้อยแล้ว |
|
ตัวอย่างนี้
คงพอทำให้เห็นขั้นตอนรายละเอียดที่เกิดขึ้น หลังจาก สถานี1 ส่ง "HELLO"
ออกอากาศไป
|
|
3. รายละเอียดเกี่ยวกับ PACKET
|
สถานี PACKET RADIO จะทำการแบ่งข้อความ (หรือแฟ้มข้อมูล) ออกเป็นส่วน ๆ
โดยอัตโนมัติ และนำ แต่ละส่วน มาประกอบเป็น PACKET ของมันเอง ในแต่ละ
PACKET จะประกอบด้วย ข้อมูล และข้อมูลควบคุมที่ใช้กำหนด สถานี
ต้นทางปลายทาง ตัวกลาง และข้อมูลควบคุมอื่น ๆ (เช่น error correction) |
|
วิธีการที่มีประสิทธิภาพในการส่งข้อความจากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่ง
คือการแบ่งข้อความออก เป็นตอนเล็ก ๆ หลายตอน ซึ่งตอนเหล่านี้ก็คือ PACKET
หรือ frame และทำการส่ง PACKET หรือตอน นี้ออกไปเป็นอิสระต่อกัน
หมายเหตุ
คำที่ถูกต้องคือ data frame ไม่ใช้ PACKET หรือ frame แต่เราจะใช้ PACKET
ต่อไป เพราะเป็นคำที่ คนทั่วไป นิยมใช้ และเป็นที่เข้าใจ
|
Unconnected
Packet
PACKET อาจไม่จำเป็นต้องมี การกำหนด สถานี และเส้นทางก็ได้ PACKET
ประเภทนี้เรียกว่า PACKET แบบไม่กำหนด การเชื่อมต่อ (Unconnected PACKET
) PACKET แบบนี้จะถูกส่งออก โดยไม่ต้องมีการยืนยัน
การได้รับจาก สถานี ปลายทาง สถานีที่รับสัญญาณได้
สามารถตรวจสอบข้อมูลที่รับว่า PACKET ถูกต้องหรือไม่
แต่เมื่อไม่มีการยืนยัน การตอบรับ
สถานีที่รับจึงไม่สามารถแจ้งกลับ ไปที่สถานีต้นทาง และจึงไม่สามารถ
ร้องขอการส่งซ้ำ ถ้าตรวจพบว่าข้อมูลไม่ถูกต้อง หรือไม่ครบ
หมายเหตุ
การส่งแบบนี้มีอีกชื่อว่าการส่งแบบ UNPROTO (non-Protocol) เพราะสถานีส่ง
ไม่มีการคาดหวัง การตอบสนองจาก สถานี รับ
|
Connected
Packet
การใช้งาน PACKET RADIO นิยมใช้งานในลักษณะมี การเชื่อมต่อ
เพราะเป็นการประกันว่า ข้อความหรือ ข้อมูล
ที่ส่งออกไปจะได้รับถูกต้องครบถ้วน (Vertually Eror Free)
โดยปฏิบัติตามขึ้นตอน AX.25
ต่อไปนี้คือสิ่งที่เกิดขึ้นระหว่างการติดต่อของ สถานี ที่ติดต่อกัน
หลังจากมีการยืนยัน การเชื่อมต่อ ระหว่าง 2 สถานี ข้อมูล PACKET
จะถูกส่งตามลำดับ จาก สถานี ส่ง ไปสถานี รับ โดยมีเลขกำหนดลำดับ
เป็นส่วนหนึ่งใน PACKET แต่ละ PACKET สถานีรับ
จะคอยตามว่าได้รับ PACKET ที่ถูกต้อง (ตรวจความถูกต้องแบบ check sum
ซึ่งเป็นข้อมูลส่วนหนึ่งใน PACKET ) หมายเลขใดบ้าง และแจ้งกลับไปยัง สถานี
ส่งว่าต้องการ ให้ส่ง PACKET หมายเลขใดมาต่อ
วิธีการนี้ทำให้การส่ง PACKET ปราศจากความผิดพลาด จนการส่งเสร็จสิ้น
หรือการส่งล้มเหลว จนหมดเวลาที่ตั้งไว้ (คือไม่ได้รับการยืนยันจาก
สถานีรับ)
หมายเหตุ
ในเกือบทุกกรณี การสื่อสาร PACKET มีลักษณะเป็นการส่งจดหมาย
ไม่ใช้โทรศัพท์ เพราะไม่ใช่การโต้ตอบ แบบ real-time
แต่เป็นการส่งข้อความจาก สถานี (หรือ node) ไปยังอีก สถานี |
|
4. สรุปเรื่อง PROTOCOL
|
PACKET RADIO
จะเป็นผู้ทำหน้าที่ในรายละเอียด ท่านไม่จำเป็นต้องรู้ว่าทำอย่างไร
แต่เป็นประโยชน์ ถ้าท่าน มีความเข้าใจว่า PACKET ถูกจัดวางอย่างไร
PACKET ของวิทยุสมัครเล่นทั้งหมด จะถูกกำกับโดย AX.25 protocol
ข้อมูลที่ส่งโดยผู้ใช้ เช่น "HELLO" จะเรียกว่า INFORMATION PACKET
ดูภาพแสดงรายละเอียด AX.25 PACKET
|
PACKET
RADIO
ทำให้ท่านสามารถส่ง (โดยปราศจาก error) การสื่อสารทางดิจิตอลจาก สถานี
PACKET RADIO หนึ่ง ไปยังอีก สถานี PACKET RADIO หนึ่ง
ถ้าท่านเป็นผู้ส่งหรือผู้รับ ท่านจะเห็นเพียง ข้อความ หรือแฟ้มข้อมูล
ที่ถูกส่งและรับ แต่หลังฉากแล้ว มีการกระทำต่าง ๆ เกิดขึ้นมากมาย
ท่านจะมีความเข้าใจด้าน PACKET RADIO มากขึ้น และเริ่มต้นใช้งาน
ได้เร็วขึ้น ถ้าท่านมีความเข้าใจพื้นฐาน ว่าเกิดอะไรขึ้น
เมื่อท่านคีย์ส่งข้อความออกไป และบทความนี้ จะพยายามอธิบาย
ให้ท่านเข้าใจ มากขึ้น