PACTOR

PACTOR的历史非常短,她的出现大概不到十年,当时为了克服AMTOR和PACKET的已知缺点而设计的,其发展者主要是SCS组织,象电传一样使用双音调的FSK,由于其为短波优化了的协议和使用DSP技术,可以在恶劣的短波段传播环境中提供更快的传送速度,数据压缩率及错误纠正能力,并且可以方便地使用扩展的ASCII码,是短波段数据传送最常用最流行的一种方式,其用户除了业余无线电外,还包括很多国际组织像:

ICRC - 国际红十字救援组织
UNHCR- 联合国难民事务高级委员会


这些组织经常工作在通信没有保障的紧急环境下,选择PACTOR方式充分证明其具有的优越性,现在有用PACTOR组成的全球数据网,并且提供MBO服务,可以进行INTERNET转信,非常实用!



这是我使用的WINLINK2000全球信件处理系统时的AIRMAIL工作界面,她可以让你外出旅游和远征时使用此系统向各地的火腿报告你的行踪和精确位置(配合GPS单元及TNC接口,新式的TNC都有此功能,象我用的KAM PLUS 8.2),也可以使用其中的INTERNET转信功能跟你的家人始终保持联系.

PACTOR ARQ方式的声音样本, PACTOR FEC方式的声音样本.





左图显示的是PACTOR工作时的功率频谱图.
右图是使用FFT技术扑获的图像,其中从上半部分可以看到两个电台交替应答的信号,长的是发射方的信号,短的是接收方的应答信号,下半部分的两条红色标志线相隔200Hz恰好与左面的功率谱线相对应.


PACTOR工作时发送的每个数据小包都带有一个特殊的小标签供IRS来测定她的数据是否正确,如果有问题,IRS可以自动要求重发,PACTOR可以工作在100波特或200波特,这取决于通道的状态,并且这个转换过程完全自动的.不需人工干预.之所以没有使用更高的波特率,是因为这个波特率恰好可以使用某些500Hz的窄带滤波器,在一个500Hz的高性能滤波器中,200波特率的FSK信号将比中心频率的振幅衰减3分贝左右,而300波特率的信号很难再使用这种窄带滤波器,因为这种调制方式(FSK)采用直接在载波上调制一个方波基带信号,在接近调制波特率的滤波器中使用势必导致相位严重失真,再加上恶劣的短波段环境,采用200波特率是比较好的选择.另外PACTOR还有一个优点就是她能使用霍夫曼编码来压缩文本以提高数据的吞吐量.

PACTOR的控制信号比较简单,她的四个指令如下:

CS1 CS1+CS2 或 CS2+CS1: 认可数据包(ACK)
CS2 CS1+CS1 或 CS2+CS2: 请求重发(ARQ)
CS3 改变传送方向
CS4 改变传送速度

PACTOR的工作周期分LP(长路径)和SP(短路径),技术参数如下:
方式 SP LP
周期(秒) 1.25 1.40
数据包 0.96 0.96
控制信号窗口 0.29 0.44
控制信号 0.12 0.12
控制信号最大延时 0.17 0.32
PACTOR可以使用100波特和200波特工作,她的参数如下:
工作速度 200波特 100波特
数据包 192比特 96比特
字符 20字节 8字节
短路径速率(ASCII) 16.0字符/秒 6.4符/秒
短路径速率(霍夫曼编码) ~28字符/秒 ~11符/秒
长路径速率(ASCII) 14.3字符/秒 5.7符/秒
长路径速率(霍夫曼编码) ~25字符/秒 ~10符/秒
控制信号 - 12 比特

PACTOR使用FEC方式来寻求广泛呼叫或者多个电台同时联系,有时在中断连接后也可以使用这种方式来传递简单信息,PACTOR在这种方式只完成错误检测,并不做其他处理,按照一般的FEC设定,每个数据包发送两次,所以你只有两次机会恢复数据,如果没有成功,在报文上就留下一个错误的符号.

PACTOR使用的主要方式是LINK方式,类似于AMTOR的ARQ方式,当ISS发送一个连接请求时,就一直在接收的帧中搜索被叫呼号的控制信号CS,这个时候如果接收到有效应答的信号,PACTOR就切换到发送状态,但如果在三个帧中不能确认CS信号就重新返回连接请求状态. 如果连续接收到两个控制信号CS,PACTOR将停留在LINK状态,并能容忍ACK数据包中的CS1或CS2错误,如果她不能识别控制信号,她将重发前一个数据包以得到再次确认!对于质量不好的信号,PACTOR可以准许一个或多个CS的比特不正确,这个数值一般在你的PACTOR中可以自己定义,有的系统为了尽可能地建立和保持连接,关闭了CS3和CS4控制信号,从而强制连接维持下去.

有时在进行长路径通信时,需要重新定义你的系统参数,我使用的系统短路径平时采用135毫秒,CS窗口限定在290毫秒,减去CS的周期120毫秒,CS的最大延时只有170毫秒,然而这并非完全给CS传播使用,其中发射时延在两个25毫秒左右,从ISS到IRS之间和IRS到ISS之间的传播时间,最后剩下的有效时间不够传播20,000公里,实际上系统编解码还要消耗一定的时间,最后这个数值只够从我们这里通到澳洲. 如果你需要更远的联络,你就要重新定义你的系统使用长路径方式,长路径最大可以连接40,000公里内的电台,同时PACTOR的一个周期变为1.40秒,比短路径增加了150毫秒.



在有名的TNC中都包含了这种流行的短波段数据方式,我知道可以工作在PACTOR方式的牌号有MFJ-1278(B),PK-232,PK-900和KAM PLUS(7.0和8.0的版本,之前的版本我没有确认,我使用的就是KAM PLUS 8.2,双端口可以同时在VHF和HF工作,MBO UPDATE TO 512K)以及KAM98,另外还有著名的PTC-II.
某些软件可以监看PACTOR,像注册版的HAMCOMM3.1,MIXW等等,K6STI在PACTOR软件方面有相当不俗的表现,由于某种原因他现在已经中止了与此有关的进一步研究和发展.

 
我们的世界--数据通信--PACTOR
 

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