Un controlador de nodo terminal ( TNC ) es un dispositivo utilizado por los radioaficionados para participar en redes de radio por paquetes AX.25 . Su función es similar a la de los ensambladores/desensambladores de paquetes utilizados en las redes X.25 , con la adición de un módem para convertir las 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 primeros TNC para radioaficionados fueron desarrollados en 1978 en Canadá por el Club de Radioaficionados de Montreal y el grupo de Comunicaciones Digitales del Área de Vancouver. Nunca ganaron mucha popularidad porque solo se disponía de una placa de circuito impreso y los fabricantes tenían que reunir una gran cantidad de componentes. [ especificar ]
En 1983, la asociación Tucson Amateur Packet Radio (TAPR) produjo kits completos para su diseño TNC-1. Este equipo estuvo disponible posteriormente como Heathkit HD-4040. Unos años más tarde, el TNC-2 mejorado estuvo disponible y se le otorgó licencia a fabricantes comerciales como MFJ .
En 1986, se diseñó el "TNC+" mejorado 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 el propio TNC+, para respaldar el desarrollo de nuevos programas y protocolos. [3]
En 2018, Nino Carillo (KK4HEJ) desarrolló y produjo un TNC ( NinoTNC ) [4] con (actualmente) 16 modos de datos diferentes, desde 300 baudios AFSK hasta 19 200 C4FSK. Tiene una interfaz KISS con el dispositivo de cómputo e implementa IL2P (Protocolo de capa 2 mejorado) [5] para corrección de errores de avance (FEC) en algunos modos.
Un modelo típico consta de un microprocesador , un módem y un software (en EPROM ) que implementa el protocolo AX.25 y proporciona una interfaz de línea de comandos al usuario. (Comúnmente, este software también proporciona otras funciones, como un sistema básico de tablón de anuncios para recibir mensajes mientras el operador está ausente). Debido a 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 un terminal tonto .
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, los datos se desformatean y la salida se envía al terminal para su visualización. Además de estas funciones, el TNC administra el canal de radio de acuerdo con las pautas de la especificación AX.25.
El uso inicial era principalmente de comunicación uno a uno, ya sea 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).
Las TNC de los años 1980 y 1990 eran soluciones completas que sólo necesitaban una radio y una terminal tonta opcional . A medida que las computadoras domésticas se abrían paso en los "shacks" de radioaficionados , se produjo un movimiento hacia dispositivos "KISS" (Keep It Simple, Stupid) más simples y económicos. Estos tienen un módem y un procesamiento mínimo del protocolo AX.25. La mayor parte del procesamiento se traslada a 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 el audio que entra y sale de la radio. Todo lo demás se hace mediante software. [6]
Algunos de los primeros intentos tuvieron un rendimiento deficiente, lo que le dio a este enfoque una mala reputación. Las TNC de software modernas, que utilizan técnicas de procesamiento de señales digitales (DSP) , pueden decodificar con éxito señales de mala calidad que los equipos más antiguos no pueden. [7]
Algunas radios VHF portátiles y móviles actualmente en el mercado incorporan capacidades TNC dentro de la propia radio en apoyo del protocolo APRS.
Todavía se utilizan muchas TNC, especialmente en estaciones sin supervisión donde la fiabilidad es importante. La importancia de la ubicación para el sistema APRS ha impulsado el desarrollo de una nueva generación de pequeñas TNC de bajo consumo, a menudo integradas 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, incluida la red de paquetes EastNet, principalmente en el noreste de los Estados Unidos [8] y la red TARPN, principalmente en Carolina del Norte [9] .
Los protocolos de repetición digital APRS requieren convenciones de nombres específicas y es posible que las TNC más antiguas no tengan el soporte necesario para ser utilizadas como repetidoras digitales. Sin embargo, casi cualquier TNC puede ponerse en servicio para uso en casa o en el rastreador. Las TNC que eran clones de la popular TAPR TNC-2 pueden actualizarse a través del proyecto de firmware UIDIGI.
Aunque normalmente se describen como puertos de datos, la interfaz entre una radio y un TNC es casi completamente de audio analógico (más líneas para PTT y silenciador ). Los conectores utilizados para este propósito varían ampliamente 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 ) [10] , conectores telefónicos modulares (RJ) y combinaciones de conectores de mini y microauriculares (normalmente en radios portátiles).
Las TNC se diseñaron originalmente para aceptar mensajes de un humano que escribiera en una terminal tonta . Las TNC tenían un conector DB-25 o DE-9 que transportaba bytes de inicio y parada asíncronos con niveles de señal RS-232 . Esto también se podía utilizar con el puerto serie de una computadora personal. Los puertos serie están prácticamente extintos en la actualidad, pero hay cables conversores USB a serie disponibles.
Sin embargo, normalmente un humano utiliza un paquete de software más sofisticado que se ejecuta en una computadora personal y que envía mensajes a la TNC utilizando el protocolo KISS (TNC) o el protocolo 6PACK. [11]
Las TNC de software modernas proporcionan interfaces TCP/IP a las que se puede acceder a través de redes informáticas. Por ejemplo, es posible ejecutar una TNC de software en una Raspberry Pi cerca de la radio y acceder a ella desde una computadora portátil en otra ubicación. Las TNC de software también proporcionan " pseudoterminales " para que puedan utilizarse con aplicaciones antiguas que solo saben cómo utilizar puertos seriales.