分组通信将数据切分为帧,通过无线链路逐帧传输,支持寻址、重传与多跳路由。业余领域最常用的链路层协议是 AX.25(业余 X.25),它定义了呼叫标识、数字中继路径与未编号信息帧等概念,是甚高频/超高频键盘聊天、电子公告板与 APRS 的基础。
一帧通常包含:
与 TCP/IP 不同,AX.25 传统上在业余甚高频 以 一千二百波特 AFSK运行,硬件 终端节点控制器 或软件调制解调器(如 Direwolf)完成编码。
APRS(自动分组报告系统)在 AX.25未编号信息帧上承载位置、气象、状态与短消息,广泛用于移动台跟踪与应急通信可视化。报文经 RF 进入数字中继或 互联网网关后,可在 互联网上汇聚显示。
爱好者可通过 APRS 在线地图查看实时态势:aprs.cqradio.cn。部署互联网网关或数字中继前,应确认频率、功率与路径设置符合社区规划,避免过度 数字中继转发 造成信道拥塞。
| 组件 | 说明 |
|---|---|
| 终端节点控制器 | 硬件终端节点控制器,或 Direwolf 等软件 终端节点控制器 |
| 电台 | 通常 甚高频 FM,准确 频偏设置影响 一千二百波特 解码 |
| 客户端 | APRSdroid 客户端、YAAC 客户端、PinPoint APRS 客户端 等 |
短波 上亦有 AX.25 与 PACTOR 调制、Winlink 邮件系统 等邮件类系统实验,但日常爱好者接触最多的是 甚高频 APRS。理解 AX.25 有助于阅读数字模式总览中的 “分组” 类别,并为 Winlink 邮件系统、Mesh 等进阶主题打基础。
APRS 使用 AX.25 未编号信息帧,无连接、无确认,适合单次位置广播。键盘聊天可使用连接模式(连接模式)建立 虚电路,支持 确认/否认 与重传,但在拥挤 甚高频 信道上长时间占用时隙不鼓励。理解 UI 与 连接模式差异,有助于设计数字中继路径长度。
传统 APRS 路径如 WIDE1-1,WIDE2-1 表示请求一级与二级 数字中继转发。现代网络倡导最短可行路径,避免 WIDE7-7 等过度泛洪。设置终端时应参考本地互联网网关与数字中继文档;错误路径会导致报文在全国范围内无意义复制,浪费信道容量。
Winlink 邮件系统 提供 HF/甚高频 电子邮件与文件传输,底层可使用 VARA 调制、PACTOR 调制、ARDOP 调制 等多种调制,与经典 一千二百波特 AX.25 不同。应急通信(应急通信)培训中,Winlink 邮件系统 与 APRS 常并列介绍:前者偏 正式邮件,后者偏实时态势。AX.25 基础仍有助于理解包结构与时隙概念。
互联网网关 将 RF 收到的 APRS 帧注入 APRS 互联网系统 互联网系统,反之亦可下传。典型配置:甚高频 电台 + Direwolf + aprx 网关软件/ Direwolf 内置互联网网关逻辑 + 稳定网络。注册呼号与 通行码,设置正确 过滤器只转发本地相关流量。在线地图可视化可参考 aprs.cqradio.cn,观察本地 RF 覆盖缺口后再决定数字中继位置。
经典 APRS 为 一千二百波特 贝尔二零二音调 AFSK。部分实验网络使用 九千六百波特 G3RUH 频移键控 FSK,需电台 平坦音频 与正确 频偏。切勿在 一千二百波特 中继上发送 9600 信号。升级网络前须协调频率与设备。
APRS 报文含 symbol、备注字段、航向/速度 等。移动 台应设置合理 信标 间隔(如 智能信标),避免静止时每分钟 刷屏。注释字段避免隐私地址与未授权第三方呼号。
分组电子公告板 时代已过高峰,但 AX.25 仍是理解 业余数字组网 的基石。使用 共享信道时,长文件传输与 聊天 应避开 应急网 时段。互联网网关 操作者须 守听本地话音 应急频率,必要时暂停 刷屏。
典型 移动 APRS:144 MHz 调频电台 + GPS serial 输出 + 终端节点控制器 或 Direwolf + 正确路径与 信标 间隔。固定互联网网关:共线天线 挂高、低 loss coax、24/7 运行 小型计算机。配置完成后在 aprs.cqradio.cn 查看 本台符号是否出现、路径是否合理。若 仅互联网侧可见而射频侧无数字中继响应,检查 TX 频偏 与 频率偏移。
Packet 与 物联网 实验:部分 创客 用 ESP32 微控制器 + AX.25 实现 传感器遥测,应注意 占空比 与 波段规划。非业余设备不得发射 amateur 频率。实验方法应公开供同行评议,避免干扰 公共服务网。
AX.25 地址 次级台站标识 约定:-0 主站,-1 副站,-9 mobile,-10 inter网 gateway 等。一致的 次级台站标识 帮助 网络识别 台站角色。
新手可先使用 软件定义无线电 或 FM 接收机在本地 APRS 频率守听,观察报文结构、路径字段与注释内容。理解未编号信息帧单向广播特性后,再配置 终端节点控制器 以低功率发送测试 信标,并在 aprs.cqradio.cn 上确认自己的符号位置是否合理。切勿一开始就使用过长数字中继路径造成频谱泛洪。
固定台互联网网关建设涉及 24 小时运行、网络稳定性与 防雷,应在具备基础包通信经验后再考虑。参与前与本地 俱乐部协调频率与 过滤器设置,避免将外区流量大量引入本地 RF 信道。分组通信的核心价值在于公共信息与应急可视化,而非私人聊天占用共享资源。
在应急通信演练中,APRS 常用于展示资源位置、避难所状态与气象探针数据。AX.25 帧结构简单,适合在 停电 时以低功耗 终端节点控制器 持续 信标。演练前应定义 明确频率、路径与 备注字段 格式,避免与真实 应急业务 混淆。爱好者可通过 aprs.cqradio.cn 观察演练流量是否合理扩散。
Winlink 邮件系统 与 经典分组 不同,但 许多应急通信培训会并列介绍。理解 AX.25 地址与未编号信息帧后,再学习 Winlink 邮件系统 会话 会更顺利。个人不应在未协调的情况下占用 应急网 频率进行 分组实验。
一千二百波特 解码质量高度依赖 调频频偏:过高或过低都会导致 比特错误。使用 业务监测仪 或 空口环回 校准 频偏 是 分组台站 基本功。移动安装时注意 GPS 天线与 RF 天线分离,减少 接收灵敏度下降。
与欧美相比,国内业余甚高频 分组通信与 APRS 活动密度因地区而异,大城市往往已有互联网网关与中继覆盖,偏远地区则仍以语音 FM 为主。爱好者搭建 APRS 时应先调研本地是否已有网关,避免重复建设造成 互联网侧信息冗余。参与全国性或区域性演练时,应统一 备注字段格式,便于指挥人员快速筛选关键信息。
学习 AX.25 不必购买昂贵硬件:树莓派 配合 USB 声卡与 Direwolf 即可起步。软件定义无线电(软件定义无线电)也可用于监听和解码,降低入门成本。掌握基本帧结构后,可进一步探索 APRS 消息、气象站接入与移动追踪,逐步理解 “射频 + 网络” 混合架构在应急通信中的价值。
无论使用何种客户端,都应遵守最小必要 信标 原则:静止台不应高频刷屏,移动台宜采用智能 信标 算法。尊重地使用共享信道,是包通信社区长期存续的前提。更多数字模式背景见数字模式总览。
部署互联网网关或数字中继前,应先在在线地图观察现有覆盖与路径热点,识别本地射频盲区。爱好者可通过 APRS 在线地图查看实时态势:aprs.cqradio.cn。确认自己发射的符号能在合理路径上出现后,再调整功率、天线高度与信标间隔,避免过度占用共享信道。
网关计算机应保持稳定网络与正确过滤器配置,只转发与本地相关的报文,防止外区流量大量灌入本地射频信道。防雷、不间断电源与机房通风是长期运行基本功。参与应急演练时,应使用统一注释字段格式,便于指挥人员快速筛选关键信息。
新手可先以调频接收机或软件定义无线电在本地 APRS 频率守听,观察报文结构、路径字段与注释内容。理解未编号信息帧单向广播特性后,再以低功率发送测试信标,并在 aprs.cqradio.cn 上确认自己的符号位置是否合理。切勿一开始就使用过长数字中继路径造成频谱泛洪。
固定台互联网网关建设涉及全天候运行与安全防护,建议在具备基础包通信经验后再承担。参与前与本地俱乐部协调频率与过滤器,尊重共享信道伦理。分组通信的核心价值在于公共信息与应急可视化,而非长时间私人聊天占用资源。
与欧美相比,国内业余甚高频分组通信与 APRS 活动密度因地区而异。爱好者搭建网关前应调研是否已有覆盖,避免互联网侧信息冗余。学习 AX.25 不必购买昂贵硬件:树莓派配合通用串行总线声卡与 Direwolf 即可起步;软件定义无线电亦可用于监听解码,降低入门成本。
无论使用何种客户端,都应遵守最小必要信标原则:静止台不应高频刷屏,移动台宜采用智能信标算法。尊重地使用共享信道,是包通信社区长期存续的前提。更多数字模式背景见数字模式总览;角度调制基础见角度调制。