Apostila de Estudo: Comunicações Digitais em Radioamadorismo

Conceitos sobre ACDS, IVG, IDG e Plataformas de Conexão com Internet

Introdução

O radioamadorismo moderno está vivenciando uma revolução digital sem precedentes. A convergência entre transmissões por rádio, protocolos de dados e conexões via Internet criou um ecossistema robusto de comunicações que amplifica tremendamente as capacidades dos radioamadores. Esta apostila apresenta uma análise abrangente das tecnologias de comunicações digitais, incluindo sistemas automáticos de dados (ACDS), gateways de voz pela Internet (IVG), gateways de dados (IDG) e diversas plataformas de interconexão.

1. Fundamentos das Comunicações Digitais

1.1 Transição do Analógico para o Digital

A modulação analógica (FM, AM, SSB) tem limitações fundamentais:

• Degradação progressiva da qualidade com aumento de distância/ruído
• Largura de banda fixa e ineficiente
• Impossibilidade de correção de erros

A modulação digital oferece vantagens significativas:

• Qualidade de áudio constante até um ponto de “cliff” (queda abrupta)
• Largura de banda variável e otimizável
• Correção de erros automática (FEC/ARQ)
• Compressão de dados

1.2 Protocolos Digitais Fundamentais

AX.25 (Amateur X.25):

• Adaptação do protocolo X.25 para radioamadorismo
• Desenvolvido nos anos 1970
• Baseado em frames com cabeçalho de controle
• Utiliza técnicas de correção de erro e confirmação

KISS (Keep It Simple Stupid):

• Protocolo de interface entre TNC (Terminal Node Controller) e software
• Transmite frames AX.25 entre equipamento e computador
• Simplifica o design de TNCs
• Amplamente utilizado em Direwolf

1.3 Modulações Digitais Comuns em HF

Modulação	Largura de Banda	Taxa de Dados	Aplicação
RTTY (FSK)	170 Hz	60-100 baud	Histórica, ainda usada
AMTOR (FSK)	300 Hz	100 baud	Obsoleta, telecomunicações
PACTOR (FSK/PSK)	500 Hz	200-1200 baud	Email via rádio (Winlink)
PACKET (FSK)	300 Hz	300-1200 baud	RF/HF packet
PSK31 (PSK)	31 Hz	31 baud	Baixa potência, DX
MFSK (Multitone)	316 Hz	42-100 baud	Propagação difícil

2. ACDS (Automatic Controlled Data Stations)

2.1 O Que é ACDS?

ACDS refere-se a estações de dados operadas automaticamente que recebem sinais, armazenam dados e retransmitem (frequentemente de forma inteligente). Funcionam como intermediários de dados, similares aos repetidores de voz, mas para comunicações digitais.

2.2 Digipeaters

Definição:
Um digipeater (Digital Repeater) é um repetidor de pacotes de dados que recebe, armazena e retransmite mensagens. Diferentemente de repetidores de voz que operam em duplex (entrada e saída em frequências diferentes), digipeaters funcionam em simplex (mesma frequência).

Funcionamento básico:

1. Estação transmite pacote de dados
2. Digipeater recebe o pacote
3. Digipeater armazena o pacote em buffer
4. Digipeater retransmite o pacote para outras estações ou iGates

Protocolo APRS (Automatic Packet Reporting System):

O APRS é o sistema de digipeater mais popular em radioamadorismo moderno:

• Frequências padrão: VHF 145,570 MHz (Brasil), 144,390 MHz (EUA), 144,800 MHz (Europa)
• Modulação: 1200 baud AFSK (Audio Frequency Shift Keying)
• Dados transmitidos: Posição GPS, telemetria, mensagens de texto, boletins

Formato de dados APRS:

Os pacotes APRS seguem a especificação AX.25 com conteúdo padronizado:

text[ORIGEM-SSID]>[DESTINO],[PATH-WIDE]:[DADOS_APRS]

Exemplo:

textPU2ABC-1>BEACON,WIDE1-1:!2844.50S/05104.00W>270/045/A=001234 São Paulo

Isto indica:

• Estação: PU2ABC (SSID -1 = portátil)
• Localização: 28°44’50″S / 51°04’00″W
• Direção: 270° (oeste), velocidade: 45 kts
• Altitude: 1234 pés
• Descrição: “São Paulo”

SSID (Secondary Station Identifier):

O SSID (-0 a -15) indica tipo de estação:

SSID	Tipo
-0	Estação padrão/não especificada
-1	Portátil
-2	Móvel (carro)
-3	Pedestre/handheld
-4	Repeater/Digipeater base
-5	Porta 4 de digipeater
-6	Porta 6 de digipeater
-7	Ponto de origem de função especial
-8	Ponto de objeto
-9	Estação móvel/repeater
-10	Weatherstation
-11	Repeater com objeto
-14	Repeater de escuta dedicada
-15	Aeronave/satélite

Filtros de Digipeater:

Para evitar congestionamento, digipeaters modernos aplicam filtros:

• Filtro por SSID: Retransmite apenas certos tipos de pacotes
• Filtro por tipo: Posições, mensagens, telemetria, boletins
• Filtro por WIDE: Limita número de “hops” (saltos)

Exemplo: Uma digipeater pode ser configurada para retransmitir WIDE2 (máximo 2 hops) mas rejeitar WIDE7+ para economizar banda.

2.3 Nodes (Nós de Packet Radio)

Definição:
Um node é uma estação automática que oferece conexões ponto-a-ponto entre radioamadores usando packet radio (AX.25).

Diferenças de Digipeater:

Aspecto	Digipeater	Node
Função	Retransmite pacotes broadcast	Oferece conexão interativa
Controle	Automático por WIDE path	Explícito pelo usuário
Protocolo	AX.25 UI (sem conexão)	AX.25 com conexão (Connected Mode)
Uso	Rastreamento e mensagens	Conferências, email, chat
Banda	VHF (simplex)	VHF/UHF (tipicamente)

Operação de Node:

textTerminal > Node > Rede de Nodes > Node destino > Terminal

Um radioamador conecta-se a um node local usando protocolo Connected Mode. O node roteia a chamada até o destino através de uma rede de nodes interconectados.

Exemplo de rota:

PU2ABC quer enviar mensagem para PU3XYZ:

1. PU2ABC conecta-se ao Node LOCAL
2. Node LOCAL roteia através da rede até Node DISTANTE
3. Node DISTANTE entrega mensagem a PU3XYZ

2.4 Gateways (Portais)

Definição:
Um gateway é uma estação que conecta dois sistemas completamente diferentes, convertendo dados de um protocolo para outro.

Tipos de Gateways em ACDS:

1. iGate (Internet Gateway):

• Recebe pacotes APRS via RF
• Retransmite para APRS-IS (APRS Internet System)
• Recebe pacotes da Internet e retransmite via RF
• Crítico para funcionalidade global do APRS

2. Gateway RF-para-Packet:

• Converte dados de um modo RF (ex: APRS) para packet radio
• Permite que estações em frequências diferentes se comuniquem

3. Gateway de Protocolo:

• Converte entre diferentes protocolos (ex: APRS para Winlink)
• Integra sistemas legados com modernos

Configuração típica de iGate:

textAntena VHF
    |
    v
Receptor APRS (TNC)
    |
    v
Software Direwolf ou similar
    |
    v
Conexão Internet
    |
    v
APRS-IS (rede global)

Um radioamador configura um iGate com:

• Receptor VHF na frequência APRS
• Software como Direwolf ou APRX
• Conexão à Internet
• Callsign e senha APRS-IS

3. Modos Digitais de Data HF

3.1 AMTOR (Amateur Teleprinting Over Radio)

Características:

• Modo FSK (Frequency Shift Keying)
• 100 baud, 5 bits (como RTTY)
• Usa ARQ (Automatic Repeat Request) para correção de erro
• Versão FEC (Forward Error Correction) conhecida como SITOR-B

Limitações:

• Impossível transmitir ASCII estendido
• Transferência de dados binários limitada
• Obsoleto, raramente usado
• Substituído por PACTOR

3.2 PACTOR (PAcket Teleprinting Over Radio)

Características:

• Combinação de técnicas Packet e AMTOR
• Usa FSK (PACTOR 1/2) ou PSK (PACTOR 3/4)
• 200-1200 baud dependendo da versão
• Protocolo de escolha para Winlink HF email

Versões:

Versão	Velocidade	Modo	Características
PACTOR 1	200 baud	FSK	Básico, compatível
PACTOR 2	200-2400 baud	PSK	8x mais rápido, DSP
PACTOR 3	Até 5600 baud	PSK	Altíssima velocidade
PACTOR 4	Variável	PSK/QAM	Apenas SHARES, não amador

Compressão de Huffman:
PACTOR usa compressão inteligente – caracteres mais comuns usam menos bits:

• ‘E’ (comum) = 1-2 bits
• ‘Z’ (raro) = 5-7 bits

Isto reduz tempo de transmissão significativamente.

3.3 G-TOR (Golay Teleprinting Over Radio)

Características:

• Desenvolvido pela SCS como evolução de PACTOR
• Usa 300 baud com compressão
• Tenta todas as transmissões a 300 baud, cai para 200 se necessário
• Raramente usado no radioamadorismo moderno

3.4 ALE (Automatic Link Establishment)

Características:

• Protocolo de estabelecimento automático de enlaces
• Muito usado por militares e marinhas
• Radioamadores exploram para comunicações HF automáticas

Funcionalidade:

• Detecta automaticamente a melhor frequência disponível
• Estabelece contato com estação remota sem operador presente
• Seleciona modos de modulação apropriados
• Retenta em frequências alternativas se falha

3.5 PSK31 e Modos de Software

PSK31 (Phase Shift Keying 31 baud):

• 31 baud (muito lento, mas eficiente)
• Largura de banda: apenas 31 Hz
• Excelente para QRP (baixa potência) e propagação difícil
• Implementado em software (MMSSTV, fldigi, etc.)

MFSK Modes (DominoEX, Olivia, Thor):

• Multitone frequency shift keying
• 316 Hz largura de banda típica
• 42-100 baud
• Robustos para propagação com multipatch

4. APRS (Automatic Packet Reporting System)

4.1 Histórico e Desenvolvimento

APRS foi desenvolvido em 1992 por Bob Bruninga (WB4APR – falecido em 2022):

• 1992: Protocolo APRS publicado
• 1993: Software APRSdos lançado
• 1995: Primeiras digipeaters APRS
• 1997: Frequências padronizadas (144.39 MHz EUA)
• 1998: APRS-IS (Internet System) criado
• 2000s: Expansão global com iGates

4.2 Arquitetura APRS

Componentes do Sistema:

1. Estações (Trackers):
   • Móveis com GPS transmitem posição
   • Fixas transmitem telemetria ou boletins
   • Periódico (~10 minutos) ou por eventos
2. Digipeaters:
   • Recebem pacotes locais
   • Retransmitem para cobertura ampla
   • Trabalham em simplex
3. iGates (Internet Gateways):
   • Conectam RF ao APRS-IS via Internet
   • Recebem de ambos os lados
   • Críticos para funcionalidade global
4. APRS-IS (Internet System):
   • Rede global de servidores
   • Conecta todos os iGates
   • Fornece mapas em tempo real (aprs.fi, aprsmap.info)

Fluxo de dados APRS:

textTracker com GPS
    |
    v (transmite via RF em 145.570 MHz)
    |
    +---> Digipeater local
    |         |
    |         v (retransmite)
    |         |
    +---> iGate
            |
            v (via Internet)
            |
        APRS-IS (servidores globais)
            |
            v (mapas web)
            |
    Acesso público: aprs.fi, aprsmap.info

4.3 Tipos de Pacotes APRS

1. Beacons (Posição):

text/280950h2844.50S/05104.00W>270/045

Transmissão automática periódica de localização com GPS.

2. Status:

text>Radioamador em QSO

Mensagem de status do operador.

3. Mensagens:

text:PU3XYZ   :Oi, como vai?

Mensagens de texto diretas entre estações.

4. Telemetria:

textT#123,100,200,100,50,100,00000000

Dados de sensores (temperatura, voltagem, etc.)

5. Objetos e Itens:

• Eventos (fogo, acidente)
• Condições climáticas
• Pontos de interesse

4.4 Operação Prática APRS

Setup de Tracker Móvel:

Hardware necessário:

• Transcetor VHF (ou rádio barato usado)
• GPS (integrado em smartphones ou dedicado)
• TNC (Tiny Track, APRS + Tracker ou DIY)
• Bateria 12V

Software:

• Aplicativo APRS em smartphone (APRSDroid, Xastir)
• Ou firmware dedicado em TNC

Configuração do SSID:

• -1 para portátil
• -2 para carro/móvel
• -3 para pedestre
• -n para específico

Path/WIDE:

• WIDE1-1: Retransmita uma vez (distância local ~30km)
• WIDE2-2: Retransmita até 2 vezes (distância regional ~80km)
• RELAY,WIDE2-2: Use RELAY se disponível, depois WIDE2

5. WSPR (Weak Signal Propagation Reporter)

5.1 Características e Objetivos

WSPR (pronuncia-se “whisper”):

• Protocolo de comunicação de baixíssima potência para estudo de propagação
• Desenvolvido por Joe Taylor (K1JT)
• Transmissões de apenas 200 mW (miliWatts)
• Recepção de sinais incrivelmente fracos

5.2 Funcionamento

Transmissão WSPR:

1. Estação transmite por exatamente 110 segundos
2. Frequência: Tipicamente 10, 20, 40, 80, 160 metros HF
3. Potência: 1-5W (apenas 200 mW necessários para funcionamento)
4. Modulação: 4-FSK (4-level Frequency Shift Keying)

Dados transmitidos:

• Callsign (4 caracteres)
• Locator (4-6 dígitos, ex: GG37, GG37CP)
• Potência em dBm
• SNR (relação sinal-ruído) recebido

Exemplo de transmissão WSPR:

textTime: 14:00 UTC
Callsign: PU2ABC
Locator: GG37CP
Power: 1W (30 dBm)
Resultado: Recebido em 10 locais, máximo alcance: 8000 km

5.3 Aplicações

Pesquisa de Propagação:

• Documentar como sinais HF propagam em diferentes frequências
• Estudo da ionosfera
• Impacto de tempestades solares

Comunicação de Emergência:

• Confirmação de frequências ativas mesmo com propagação ruim
• QRP (baixa potência) viável

Rastreamento Científico:

• Balões meteorológicos com transmissor WSPR
• Propagação troposférica

6. IVG (Internet Voice Gateway)

6.1 O Que é IVG?

Internet Voice Gateway permite que radioamadores se comuniquem através de Internet enquanto usam seus rádios locais. Funciona como intermediário entre RF local e VoIP na Internet.

6.2 Echolink

Características:

• Desenvolvido por: Jonathan Taylor (K4ABT)
• Versão: Software livre multiplataforma
• Conexão: PC para PC, PC para rádio, Rádio para rádio
• Código de acesso: Requerido (contra abuso)

Funcionamento básico:

textRadioamador A (São Paulo)
    |
    v (transmite em 145.550 MHz)
    |
Interface Echolink + PC
    |
    v (via Internet)
    |
Servidor Echolink
    |
    v (conecta para)
    |
Radioamador B (Nova York)
    |
    v (retransmite em 147.150 MHz)
    |
Comunidade local New York

Um radioamador em São Paulo fala em seu rádio local. Seu sinal é capturado por interface Echolink, enviado via Internet para um servidor central, que conecta a um nó Echolink em Nova York, que retransmite em um repetidor local.

Componentes necessários:

1. Software Echolink: Gratuito (donativos opcionais)
2. Interface de áudio: Conecta rádio ao PC (placa de som USB)
3. Conexão Internet: Banda larga recomendada (>1 Mbps)
4. Rádio: Qualquer transcetor VHF/UHF

Nós Echolink:

• Conectados 24/7
• Funcionam como repetidores para Echolink
• Tipicamente operados por clubes

Diretório de nós:
Lista de todas as estações/nós Echolink disponíveis globalmente. Usado para conectar a um nó específico.

6.3 WIRES-X (Yaesu System Fusion Internet Link)

Características:

• Desenvolvido por: Yaesu (fabricante de rádios)
• Integração: Rádios Yaesu C4FM (Fusion)
• Protocolo: Digital (não apenas voz)
• Vantagem: Funcionalidade integrada nos rádios

Diferenças de Echolink:

Aspecto	Echolink	WIRES-X
Voz	Analógica PC	Digital rádio
Fabricante	Independente	Yaesu
Setup	Mais complexo	Rádio + app
Compatibilidade	Genérica	Apenas Yaesu
Dados	Apenas voz	Voz + dados

6.4 Zello

Características:

• Plataforma: Aplicativo celular (iOS/Android)
• Funcionalidade: Walkie-talkie via Internet
• Acesso: Público e grupos privados
• Latência: Baixa, adequada para comunicação real-time

Operação:

Radioamadores criam “talk groups” no Zello (ex: “Brazil_Hams”). Através de interface de áudio, rádios podem ser conectados a esses grupos, permitindo QSOs via Internet.

Interface Zello + Rádio:

textRádio local (145.550 MHz)
    |
    v
Interface de voz (placa USB)
    |
    v
PC/Laptop
    |
    v
Aplicativo Zello
    |
    v (Internet)
    |
Zello cloud
    |
    v (distribuição)
    |
Participantes globais no talk group

7. IDG (Internet Data Gateway)

7.1 O Que é IDG?

Internet Data Gateway conecta sistemas de dados de rádio amador com a Internet, permitindo:

• Email via rádio
• Transferência de arquivos
• Acesso a bases de dados remotas
• Operação remota de estações

7.2 Winlink (RMS Express)

Histórico e Propósito:

Winlink é uma rede global de email para radioamadores, especialmente valiosa em emergências quando Internet tradicional falha.

• Desenvolvido: Comunidade de radioamadores
• Objetivo: Email de emergência via rádio
• Modo primário: HF (para longa distância)
• Modo secundário: VHF packet/PACTOR

Componentes:

1. CMS (Central Message Server):

• Servidor central que armazena email
• Conectado à Internet
• Sincroniza com RMS gateways

2. RMS (Radio Mail Server):

• Estações gateway que se conectam via RF
• Recebem email de usuários finais
• Encaminham via HF para outro RMS ou CMS

3. RMS Express (Software cliente):

• Programa que radioamadores usam
• Conecta a um RMS próximo via radio
• Aceita/envia email

Hybrid Network:

Versão moderna de Winlink com roteamento mesh em HF:

textUser A (PC + Rádio HF)
    |
    v
RMS Gateway #1
    |
    v (roteamento mesh - recalcula melhor rota)
    |
RMS Gateway #2 - RMS Gateway #3 - RMS Gateway #4
    |                 |                 |
    +--------+--------+--------+--------+
             |
             v
    Internet (CMS)

Se há múltiplos RMS disponíveis, o sistema calcula automaticamente a melhor rota (menor delay, menor erro) para entregar a mensagem.

Frequências e Modos:

• HF: 7,100-7,105 MHz, 14,100 MHz, etc (PACTOR 2/3 necessário)
• VHF: 145,010 MHz+ (Packet, PACTOR)
• Mudança automática: Software ajusta frequência/modo conforme propagação

7.3 44NET (AMPRNet – Amateur Packet Radio Network)

Alocação de Espaço IP:

44Net refere-se à alocação de classe A do espaço IP 44.0.0.0/9 reservada exclusivamente para radioamadorismo.

História:

• 1986: Hank Magnuski (KA6M) obteve da IANA alocação 44.0.0.0/8
• Mid-2000s: ARDC (Amateur Radio Digital Communications) assume administração
• 2015: Venda parcial de 44.128.0.0/10 (controversa)

Tamanho:

• Total: 16 milhões de endereços IP
• Geralmente alocados: ~40,000 endereços
• Cada radioamador recebe mínimo /24 (256 endereços)

Aplicações de 44Net:

1. Infraestrutura de rádio amador:
   • AllStar (interligação de repetidoras)
   • RemoteHams (operação remota)
   • IP over FM/VHF experimental
2. Redes em banda larga:
   • HSMM-MESH (descrito abaixo)
   • Links de micro-ondas ponto-a-ponto
3. Pesquisa:
   • Testes de propagação
   • Redes mesh descentralizadas

Configuração típica:

Radioamador solicita alocação em 44net.org, recebe sub-rede (ex: 44.x.y.0/24). Pode então:

• Criar VPN para repetidoras remotas
• Executar servidor DNS/NTP
• Desenvolver aplicações experimentais

7.4 Direwolf TNC (Software TNC)

Definição:

Direwolf é um TNC de software (Terminal Node Controller) que funciona como substituto para TNCs de hardware tradicionais.

Características:

• Plataforma: Windows, Linux, macOS, Raspberry Pi
• Protocolo: AX.25, APRS, KISS
• Entrada: Placa de som USB (ao invés de hardware especializado)
• Funcionalidade: Modem, digipeater, iGate, decoder

Componentes:

textRádio VHF/UHF
    |
    v (áudio em/saída)
    |
Interface de placa de som USB
    |
    v (áudio digital)
    |
Computador (Raspberry Pi, PC, etc)
    |
    v (software Direwolf)
    |
Decodificação AFSK 1200 baud
    |
    v (recupera pacotes AX.25)
    |
KISS interface (TCP/IP ou serial)
    |
    v (conecta a)
    |
Aplicativos APRS (APRX, XASTIR, etc)

Configuração KISS:

Direwolf pode atuar como KISS TNC de várias formas:

1. Pseudo-terminal: /dev/pts/0 (Linux/Mac)
2. TCP/IP: Escuta porta 8001 (Windows/Mac/Linux)
3. Serial: Emula porta serial (Bluetooth RFCOMM)

Aplicações práticas:

• APRS iGate: Direwolf recebe APRS, envia para APRS-IS
• Digipeater: Retransmite automaticamente pacotes
• Decoder: Mostra pacotes escutados em terminal
• Tracker: Com GPS, transmite posição

7.5 HSMM-MESH (High Speed Multimedia Mesh)

Visão Geral:

HSMM-MESH (agora chamado Broadband Hamnet) é uma rede mesh de alta velocidade em 2.4 GHz e 5.7 GHz operada por radioamadores.

Características:

• Frequência: 2.4 GHz (overlaps com banda de 13cm amador)
• Hardware: Rádios Wi-Fi modificados (Linksys WRT54G, Ubiquiti, etc)
• Velocidade: 54 Mbps (típico) ou 300+ Mbps (5 GHz)
• Alcance: Típico 5-20 km com antenas apropriadas
• Topologia: Mesh auto-curativo

Funcionamento Mesh:

Ao contrário de redes tradicionais com switch central, cada nó mesh funciona como repetidor:

textNode A           Node B           Node C
  |  \           /  |  \         /  |
  |   \  ______/   |   \ ______/   |
  |    \/           |    \/         |
  |    /\           |    /\         |
  |   /  \_______   |   /  \_______ |
  |  /           \  |  /           \|
End User A    End User B     End User C

Todos os nodes comunicam com todos os vizinhos. Se um nó falha, o tráfego roteia automaticamente pelo próximo melhor caminho.

Aplicações:

• Comunicações de emergência: Funciona sem Internet
• Transmissão de vídeo: HD streaming possível
• Internet em áreas rurais: Nodes alimentados por energia solar
• Repetidoras remotas: Alimentação via mesh

Setup básico:

1. Adquirir rádio suportado (ex: WRT54G usado por $5-10)
2. Fazer flash com firmware HSMM-MESH
3. Instalar antena apropriada (parabólica para DX)
4. Conectar a um nó existente na área
5. Registrar na rede Broadband Hamnet

7.6 Outras Plataformas IDG

AllStar Link:

• Interliga repetidoras via VoIP
• Usa espaço IP 44Net
• Operação de Echolink em estações fixas

RemoteHams:

• Controle remoto de equipamento de rádio
• Operação de HT via Internet
• Segurança e authenticação robusta

Meshtastic:

• Rede mesh descentralizada em LoRa
• Criptografia E2E integrada
• Independência da Internet

8. Exercícios Propostos

Exercício 1: Interpretação de Pacote APRS

Um pacote APRS recebido mostra:

textPU2ABC-3>BEACON,WIDE1-1:!2844.50S/05104.00W>090/025/A=000850

Responda:
a) Qual é o tipo de estação (SSID)?
b) Qual é a coordenada de latitude/longitude?
c) Qual é a direção e velocidade?
d) Qual é a altitude?

Exercício 2: Cálculo de Alcance HSMM

Uma antena parabólica de ganho 24 dBi está em linha de visada com outra antena a 24 dBi de ganho. A potência transmitida é 1W (30 dBm). Qual seria o alcance esperado em 2.4 GHz?

Exercício 3: Configuração de Digipeater

Uma estação está configurando um digipeater APRS em 145.570 MHz. Qual seria a recomendação de WIDE para:
a) Cobertura local (~30 km)?
b) Cobertura regional (~100 km)?
c) Cobertura máxima?

Exercício 4: PACTOR vs PACKET

Compare PACTOR e Packet Radio em termos de:
a) Velocidade de dados
b) Largura de banda
c) Aplicações típicas
d) Vantagens/desvantagens

Exercício 5: Setup de Echolink

Um radioamador deseja implementar Echolink conectando um HT a seu PC. Liste os componentes necessários e explique como cada um funciona.

Exercício 6: Análise de Frequências WSPR

Um experimento WSPR mostra o seguinte em 20 metros:

• Transmissor: PU2ABC (São Paulo, GG37)
• Recepções: EI (Irlanda), G (UK), EA (Espanha), F (França)

O que isto indica sobre a propagação em 20m?

Exercício 7: 44NET Allocation

Um radioamador recebe alocação 44.36.0.0/24 do 44Net. Quantos hosts pode ter? Como poderia usar esta alocação para projeto de pesquisa?

Exercício 8: Troubleshooting Direwolf

Um iGate com Direwolf não está recebendo pacotes APRS. Liste as checagens básicas de troubleshooting.

Exercício 9: Interoperabilidade de Modos

Um repetidor oferece suporte a Echolink, D-STAR, DMR e APRS/Packet simultânea. Explique como estes quatro sistemas podem coexistir no mesmo repetidor.

Exercício 10: Planejamento de Rede HSMM

Projete uma rede HSMM para conectar três repetidoras em triângulo com distâncias de 15 km entre elas. Qual seria:
a) Número mínimo de nós mesh necessários?
b) Topologia de antenas?
c) Fontes de energia alternativa?

9. Gabarito dos Exercícios

Exercício 1: Interpretação de Pacote APRS

a) SSID -3 = Pedestre/Handheld
b) Latitude: 28°44’50″S, Longitude: 51°04’00″W (São Paulo)
c) Direção: 090° (leste), Velocidade: 25 knots
d) Altitude: 850 pés

Exercício 2: Cálculo de Alcance HSMM

Com ganho de 24 dBi em ambas antenas, atenuação de espaço livre é compensada. Alcance típico seria:

• 2.4 GHz, visada direta: 20-30 km com propagação clara
• Com obstáculos: 10-15 km
• Com curvatura da Terra (refração): até 40 km

Exercício 3: Configuração de Digipeater

a) Local: WIDE1-1 (máximo 1 hop)
b) Regional: WIDE2-2 (máximo 2 hops)
c) Máxima: WIDE3-3 (máximo 3 hops, mas geralmente desencorajado)

Nota: Uso excessivo de WIDE sobrecarrega a rede.

Exercício 4: PACTOR vs PACKET

Aspecto	PACTOR	PACKET
Velocidade	200-1200 baud	300-1200 baud
Largura de banda	500 Hz	300 Hz
Aplicação	Email HF (Winlink)	Dados/conectividade
Vantagem	Compressão, adapta	Simples, mesh
Desvantagem	Caro (modem)	Lento em HF

Exercício 5: Setup de Echolink

Componentes:

1. Software Echolink: Gratuito em echolink.org
2. Interface de áudio: Placa de som USB (RigBlaster, Digirig, etc)
3. Conexão Internet: Banda larga >1 Mbps
4. Rádio HT: VHF/UHF qualquer
5. Código de acesso: Obtido após validação

Funcionamento: HT transmite → Interface captura áudio → PC por Internet → Servidor Echolink → Nó remoto retransmite

Exercício 6: Análise de Frequências WSPR

Recepções em múltiplos continentes indica:

• Propagação ionosférica excelente
• Múltiplos “hops” (saltos) na ionosfera
• Atividade solar provavelmente alta
• Distâncias >5000 km típicas em 20m com WSPR

Exercício 7: 44NET Allocation

44.36.0.0/24 contém:

• 256 endereços IP (44.36.0.0 – 44.36.0.255)
• 254 hosts úteis (excluindo rede e broadcast)
• Poderia usar para:
  • Rede de repetidoras interligadas
  • Servidor DNS/NTP
  • Pesquisa de propagação
  • Rede mesh descentralizada

Exercício 8: Troubleshooting Direwolf

Checagens:

1. Rádio transmitindo em 145.570 MHz?
2. Interface de placa de som conectada/testada?
3. Ganho de áudio configurado (~50%)?
4. TNC em modo KISS ativo?
5. Aplicativo APRS (APRX) conectado?
6. Firewall permitindo Internet?
7. Teste simplex próximo?

Exercício 9: Interoperabilidade de Modos

Cada modo usa:

• Echolink: VoIP Internet (voz)
• D-STAR: Digital em 2m/70cm (voz+dados)
• DMR: TDMA 12,5 kHz (voz+dados)
• APRS/Packet: VHF simplex 145.570 MHz (dados)

Podem coexistir porque:

• Frequências diferentes
• Modos diferentes
• Sem interferência
• Gateways convertem entre sistemas

Exercício 10: Planejamento de Rede HSMM

Setup para triângulo de 15 km:
a) Mínimo 3 nós (um por repetidor) + 1 nó central se necessário backhaul
b) Antenas parabólicas ou setoriais apontadas para vizinhos
c) Energia: Painéis solares + bateria, com conexão 12V dedicada
d) Altitude crítica: Montar no topo de torres para linha de visada

10. Resumo de Plataformas e Protocolos

Plataforma	Tipo	Frequência	Dados	Voz	Internet	Propósito
APRS	ACDS	VHF 145.57	Sim	Não	Via iGate	Rastreamento
Digipeater	ACDS	VHF/UHF	Sim	Não	Sim	Repetição
Node Packet	ACDS	VHF/UHF	Sim	Não	Sim	Conectividade
WSPR	ACDS	HF	Sim	Não	Não	Propagação
PACTOR	Modo HF	HF	Sim	Não	Via Winlink	Email
Winlink	IDG	HF/VHF	Sim	Não	Sim	Email amador
Echolink	IVG	VHF/UHF	Não	Sim	Sim	Voz global
WIRES-X	IVG	VHF/UHF	Sim	Sim	Sim	Digital Yaesu
Zello	IVG	App	Não	Sim	Sim	Rádio IP
44NET	IDG	Todos	Sim	Sim	Sim	Rede IP amador
Direwolf	IDG	VHF/UHF	Sim	Não	Sim	TNC software
HSMM	IDG	2.4/5.7 GHz	Sim	Sim	Sim	Banda larga

Conclusão

O radioamadorismo digital moderno oferece possibilidades sem precedentes de comunicação globalmente conectada. Desde o rastreamento em tempo real via APRS até email de emergência pelo Winlink, desde redes mesh auto-curativas até voz global via Echolink, o operador moderno tem ferramentas poderosas à disposição.

A compreensão profunda destes sistemas – seus protocolos, limitações, vantagens – é essencial para cualquer radioamador que deseje explorar os limites das comunicações digitais.

O futuro promete ainda mais integração: D-STAR, DMR, Fusion, P25 e outros modos digitais de voz oferecendo qualidade de áudio superior, capacidade de dados, e interconexão irrestrita através de Internet.

Referências

LABRE. Digipeater APRS em Fortaleza. Disponível em: https://www.labre.org.br/labre-ce-inaugura-digipeater-aprs-em-fortaleza/

APRS Brasil. APRS – Automatic Packet Reporting System. Disponível em: http://www.aprsbrasil.com/aprs.html

BitBARU. Digipeater e KISS TNC APRS BravoDIGI. Disponível em: https://www.bitbaru.com/site/digipeater-aprs/

NETBR. APRS – Protocolo e Funcionamento. Disponível em: https://www.ham-dmr.com.br/

Ham Radio Deluxe. Conferência PAMPARS – Echolink. Disponível em: https://conferenciapampars.wordpress.com/echolink-como-funciona/

ARLC Portugal. Packet Node e Radio Packet. Disponível em: https://www.arlc.pt/packet-node/

Winlink. Hybrid Network for HF Email. Disponível em: https://winlink.org/HybridNetwork

LABRE-BA. D-STAR e DMR Digital Modes. Disponível em: https://labre-ba.org.br/dstar/

ARDC. 44Net – AMPRNet Allocations. Disponível em: https://www.ardc.net/44net/

DStarBrasil. XLX026 – Servidor Digital Multiprotocolo. Disponível em: https://dstarbrasil.com.br/

ARRL. PACTOR Mode Specification. Disponível em: https://www.arrl.org/pactor

Packet Radio. Direwolf – Software AX.25 TNC. Disponível em: https://packet-radio.net/direwolf/

GitHub. Direwolf Documentation. Disponível em: https://github.com/wb2osz/direwolf

Broadband Hamnet. HSMM-MESH Documentation. Disponível em: https://www.broadband-hamnet.org/

KZ2X Radio. AMPRNet 44Net Overview. Disponível em: https://kz2x.radio/posts/amprnet/