Controlador de nodo terminal

Un controlador de nodo terminal ( TNC ) es un dispositivo utilizado por radioaficionados para participar en redes de radio por paquetes AX.25 . Su función es similar a la de los ensambladores/desensambladores de paquetes (PAD) utilizados en redes X.25 , con la adición de un módem para convertir señales digitales de banda base en tonos de audio. ^{[ 1 ]}

La primera TNC, la placa VADCG, fue desarrollada originalmente por Doug Lockhart, VE7APU, de Vancouver , Columbia Británica . ^{[ 2 ]}

Los TNC de radioaficionados fueron desarrollados por primera vez en 1978 en Canadá por el Club de Radioaficionados de Montreal y el grupo de Comunicaciones Digitales del Área de Vancouver. Estos dispositivos nunca alcanzaron gran popularidad porque solo se ofrecía una placa de circuito impreso básica y los constructores tenían que reunir una gran cantidad de componentes.

En 1983, la asociación Tucson Amateur Packet Radio (TAPR) produjo kits completos para su diseño TNC-1. Este modelo estuvo disponible posteriormente como Heathkit HD-4040. Unos años más tarde, se lanzó la versión mejorada TNC-2, que fue licenciada a fabricantes comerciales como MFJ .

En 1986, se diseñó la versión mejorada "TNC+" para ejecutar programas y protocolos desarrollados para la placa TNC original. TNC+ también incluía un ensamblador y una versión de Forth ( STOIC ), que se ejecuta en la propia TNC+, para facilitar el desarrollo de nuevos programas y protocolos. ^{[ 3 ]}

En 2018, Nino Carillo (KK4HEJ) desarrolló y produjo un TNC (el NinoTNC ) ^{[ 4 ]} con (actualmente) 16 modos de datos diferentes, desde AFSK de 300 baudios hasta C4FSK de 19.200 baudios. Tiene una interfaz KISS para el dispositivo de cómputo e implementa IL2P (Protocolo de capa 2 mejorado) ^{[ 5 ]} para la corrección de errores hacia adelante (FEC) en algunos modos.

Un modelo típico consta de un microprocesador , un módem y software (en EPROM ) que implementa el protocolo AX.25 y proporciona una interfaz de línea de comandos al usuario. (Generalmente, este software también ofrece otras funciones, como un sistema básico de tablón de anuncios para recibir mensajes mientras el operador está ausente). Dado que la TNC contiene toda la inteligencia necesaria para comunicarse a través de una red AX.25, no se requiere una computadora externa . Se puede acceder a todos los recursos de la red mediante una terminal tonta .

El TNC se conecta al terminal y a un transceptor de radio . Los datos del terminal se formatean en paquetes AX.25 y se modulan en señales de audio (en aplicaciones tradicionales) para su transmisión por radio. Las señales recibidas se demodulan, se desformatean los datos y la salida se envía al terminal para su visualización. Además de estas funciones, el TNC gestiona el canal de radio según las directrices de la especificación AX.25.

En sus inicios, su uso se centraba principalmente en la comunicación individual, ya fuera entre dos personas o entre una persona y un tablón de anuncios automatizado o un sistema de correo electrónico.

Desde finales de la década de 1990, la mayor parte del uso de AX.25 ha cambiado a un paradigma de comunicación diferente de uno a muchos con el Sistema Automático de Informes de Paquetes (APRS).

Los TNC de las décadas de 1980 y 1990 eran soluciones completas que solo requerían una radio y un terminal tonto opcional . Con la llegada de las computadoras personales a las estaciones de radioaficionados , surgió una tendencia hacia dispositivos más sencillos y económicos, basados ​​en el principio "Keep It Simple, Stupid " (Mantenlo simple, estúpido). Estos dispositivos cuentan con un módem y un procesamiento mínimo del protocolo AX.25. La mayor parte del procesamiento se realiza en la computadora personal.

El siguiente paso lógico en la evolución es eliminar el hardware especializado y trasladar todo el procesamiento a una computadora. Se utiliza una tarjeta de sonido para la transmisión de audio desde y hacia la radio. Todo lo demás se realiza mediante software. ^{[ 6 ]}

Algunos de los primeros intentos tuvieron un rendimiento deficiente, lo que le dio a este enfoque una mala reputación. Los TNC de software modernos, que utilizan técnicas de procesamiento digital de señales (DSP), pueden decodificar con éxito señales de baja calidad que los equipos antiguos no pueden. ^{[ 7 ]}

Algunas radios VHF portátiles y móviles que se encuentran actualmente en el mercado incorporan funciones TNC (Transmisor de Comunicaciones Transaccionales) en la propia radio para dar soporte al protocolo APRS.

Muchos TNC siguen en uso, especialmente en estaciones no atendidas donde la fiabilidad es importante. La importancia de la ubicación para el sistema APRS ha impulsado el desarrollo de una nueva generación de TNC pequeños y de baja potencia, a menudo integrados con un módulo GPS para su uso en estaciones de seguimiento móviles. No toda la actividad AX.25 es APRS: existen algunas redes de datos AX.25, incluyendo la EastNet Packet Network, principalmente en el noreste de Estados Unidos ^{[ 8 ]} , y la TARPN Network, principalmente en Carolina del Norte ^{[ 9 ] .}

Los protocolos de repetición digital APRS requieren convenciones de nomenclatura específicas, y es posible que los TNC más antiguos no cuenten con la compatibilidad necesaria para funcionar como repetidores digitales. Sin embargo, casi cualquier TNC puede utilizarse en el hogar o en un rastreador. Los TNC que eran clones del popular TAPR TNC-2 pueden actualizarse mediante el proyecto de firmware UIDIGI.

Aunque se suelen describir como puertos de datos, la interfaz entre una radio y un TNC es casi en su totalidad de audio analógico (más líneas para PTT y silenciamiento ). Los conectores utilizados para este fin varían mucho entre los fabricantes de TNC, pero las radios modernas que ofrecen puertos de datos han adoptado ampliamente el conector Mini-DIN de 6 pines.

También se utilizan conectores DIN de tamaño completo, conectores DE-9 ( D-sub ), ^{[ 4 ]} conectores telefónicos modulares (RJ) y combinaciones de conectores de auriculares mini y micro (típicamente en radios portátiles).

• Mini-DIN de 6 pines

Las TNC se diseñaron originalmente para recibir mensajes escritos por un usuario en una terminal tonta . Contaban con un conector DB-25 o DE-9 que transmitía bytes de inicio y parada asíncronos con niveles de señal RS-232 . También podían utilizarse con el puerto serie de un ordenador personal. Si bien los puertos serie están prácticamente extintos, existen cables convertidores de USB a serie.

Sin embargo, normalmente un humano utiliza un paquete de software más sofisticado que se ejecuta en una computadora personal y que envía mensajes al TNC utilizando el protocolo KISS (TNC) o el protocolo 6PACK. ^{[ 10 ]}

Los TNC de software modernos ofrecen interfaces TCP/IP accesibles a través de redes informáticas. Por ejemplo, es posible ejecutar un TNC de software en una Raspberry Pi cerca de la radio y acceder a él desde un ordenador portátil en otra ubicación. Los TNC de software también proporcionan " pseudoterminales ", lo que permite utilizarlos con aplicaciones antiguas que solo admiten puertos serie.

• módem inalámbrico