Nagy sebességű rádiós hálózat sérültek távoktatására

Dr. Arató András*, arato@iif.kfki.hu
Dr. Eged Bertalan ** c-eged@nov.mht.bme.hu,
Fidrich László, ha8fn@teto.sch.bme.hu
Gelencsér István **
Mészáros Zoltán, ha5ob@teto.sch.bme.hu
Sulyán János ,***
Tölgyesi János, tolgyesi@izabell.elte.hu****

*KFKI Mérés és Számítástechnikai Kutató Intézet
**BME Mikrohullámú Híradástechnika Tanszék, Nagysebességű Áramkörök Laboratórium
*** KFKI Részecske és Magfizikai Kutató Intézet
****MTA-ELTE-Kommunikációelméleti Kutatócsoport

The aim of the Copernicus Learn-ed project was to develop an integrated system of education for disabled people. The experiences prouved, that the education needed proper network capacity. For this purpose we developed a point to point 1.25 Mbit high speed radio link on 10 GHz frequency connecting the buildings of the ELTE University, the Budapest Technical University and the Central Research Institut of Phisics. In the paper we describe the technical solutions of this system and the experiences of its educational uses.

Bevezetés

A Copernicus Learn-ed nemzetközi projectben több, mint két éven át dolgoztunk egy olyan hálózati integrált oktatási rendszer kifejlesztetésén, melynek segitségével sérült emberek integráltan oktathatók számitógéphálózat közvetitésével. Oktatáson itt elsôsorban egyetemi körneyzetet kell érteni, (bár a munkánk során a hallássérültek középiskolájával is kapcsolatot épitettünk ki, és folytak un. lassu rádiós csatornán oktatási kisérletek).

Az integrált oktatás pedig azt jelenti, hogy a rendes egyetemi elôadások távoli helyszinre való közvetitétés olyan módon oldottuk meg a hálózat segitségével, hogy az egyes helyszineken a sérült hallgatók ill. tanár igényeit figyelembevevô rendszert állitottunk össze.

Már az elsô kisérletek bebizonyították, hogy az ilyen jellegü oktatáshoz megfelelô hálózati kapacitásra van szükség.

A nemzetközi team által fejlesztett és alkalmazott szoftver eszközök csak akkor képesek megfelelô minôségben megvalósitani a több helyszinen egyidôben követhetô, kép, hang és külön távvezérelt Word Wide Web illusztráló anyagok szétosztását, ha az oktatás idejére rendelkezésre áll a megfelô szélessávú hálózati infrastruktura.

A felismert szükséglet alapján a project keretében és céjai érdekében kifejlesztettünk egy 10 GHz-en működô 1.25 Mbit/sec sebességü pont-pont kapcsolatú rendszert, melybôl kialakitható

volt egy dedikált oktató hálózat a Központi Fizikai Kutatóintézet Mérés és Számitástechnikai Intézete, az Eötvös Loránd Tudományegyetem és a Budapesti Müszaki Egyetem épületei között.

A továbbiakban dolgozatunkban felvillantjuk ennek a rendszernek a "tágabb környezetét", az amatôr rádiós mozgalmat. Néhány utalásban összefoglaljuk azokat az innovativ eredményeket, amelyeket az amatôr rádiós mozgalom fel tud mutatni a sérült emberek segitésében, oktatásában.

Az elôadás további részei áttekintik a sugárzott rádiófrekvenciás nagysebességű adatátvitel néhány alapkérdését, majd az elvégzett kísérletek és fejlesztések eredményeit. Ismertetjük az általunk kifejlesztett rádiós rendszer fôbb össztevôit, felépitését. Végül a használat során szerzett tapasztalatainkból azokat összegezzük itt, amelyek szorosan kapcsolódnak az általunk használt technika jellemzôihez. Az oktatási tapasztalatok bemutatására ezzel az elôadással párhuzamosan egy másik elôdásunkban vállalkoztunk.

Amatôr rádiózás az oktatás szolgálatában

A rádióamatôr mozgalom mindig kiemelten támogatta és támogatja az oktatási tevékenységet és ezen belül a sérült emberek oktatását is. Magyarországon elsôsorban Gscwhindt András tevékenységét kell megemlítenünk, aki a Műegyetemi Rádió Club vezetôjeként az amatôr műholdak létrehozásában vesz részt tevékenyen úgy, hogy bekacsolja az egyetem diákokjait ebbe a munkába.

A digitális adatátvitel amatôr rádión keresztül sok olyan példával szolgál külföldön is, mely a különbözô szintű oktatást szolgálja. Egy nemzetközi szervezet az AMRED (AMateur Radio in Education) is ezt a tevékenységet koordinálja. Az AMRED elnöke angol rádió amatôr Richard Horton. Negyedévente megjelenô kiadványaikban azokkal a példákkal ismertetik meg az olvasót, melyek az amatôr műholdas ill. rádió amatôr Internet-es rendszerek oktatási felhasználását mutatják be.

A MIR űrállomás és az amerikai űrsikló rendszeresen beiktat programjaiba olyan kapcsolatfelvételeket diákokkal, ahol az iskolából közvetlenül beszélgethetnek akár nem amatôr engedélyes gyerekek (hívójeles amatôrök jelenlétében) űrhajósokkal. Egyszerű eszközökkel képesek venni egyéb űreszközök telemetriai adatait is, és ezeket nagyon jól tudják hasznosítani a fizika, mechanika stb. tárgyak oktatásában. Az amerikai űrsiklót érintô kísérleti programok neve SAREX (Shuttle Amateur Radio EXperiment), a MIR űrállomás kísérletei neve MIREX (MIR International Radio Experiment).

Az AMRED évente megrendezi az ICARE (International Conference on Amateur Radio in Education) nevű konferenciáját. Az 1997-est Afrikában tartják. Ez nem véletlen, mivel amatôr eszközökkel segítik a fejlôdô kontinens információhoz jutását.

Az amatôr rádiózás nagy súlyt fektet arra, hogy sérült embereket is integráljon mozgalmába. Egy holland rádióamatôr A. Tobbe-Klaasse Bos koordinálja az IPHA (International Programme for Handicapped Radio-Amateurs) nevű programot. Olyan speciális segédanyagokat készítenek ill. ezekrôl beszámolnak, melyek lehetôvé teszik vak, siket ill. mozgássérült emberek oktatását.

Magyarországon Pap Zoltán szervezett sok elôkészítô tanfolyamot vak és gyengénlátó amatôrönek. Ezt a tevékenységet akartuk magasabb szintre emelni és kiterjeszteni nemcsak látás-, de hallás- és mozgássárültek számára is. A LEARN-ED Copernicus program támogatása ehhez nagyban hozzájárult. Külön köszönetet kell mondanunk ezért az EU TIDE office-nak ill. nemzetközi konzorciumunk vezetôjének Nick Hine-nak.

Rádiós adatátvitel , a felhasználók szemszögéből

A nagysebességű összeköttetések kérdése a professzionális felhasználók számára készült berendezésekben megoldott kérdés. Talán általános elvként mondhatjuk ki, hogy bizonyos korlátokon belül jó készüléket készíteni nem probléma. Ha viszont a rendelkezésre álló pénzügyi források nem kimeríthetetlenek, azonnal kemény korlátokba ütközünk. Nagyon sok kiváló készülék kapható, amelyek árát csak a nagy költségvetéssel rendelkező profi felhasználók tudják megfizetni. Ezek mellett igen jelentős réteget képviselnek azok a felhasználók, akik az oktatási és civil szervezeti szférából kerülnek ki és lehetőségeik a félprofesszionális berendezések használatát teszik lehetővé.

Ha az átviteli médium lehetőségeit megvizsgáljuk, hamar arra a következtetésre juthatunk, hogy könnyű telepíthetőség és alacsony installálási költségek miatt a sugárzott rádióhullámú átvitel lehet az egyik megoldás. Sokszor az üvegszál összeköttetést említik a nagy sebességigény hallatán, de közterületeken, a csak al- és felépítményekkel telepíthető szálak használata jelentős beruházásokkal jár. A másik tényező, hogy ugyan maga a szál igen olcsón előállítható, de a szükséges optikai-elektromos átalakítók ára még igen tetemes.

A sugárzott rádiófrekvenciás összeköttetések megvalósítása érdekében sokan keresnek megoldást a rádióamatőrök köreiben. A rádióamatőrők saját csomagkapcsolt hálózattal rendelkeznek, és az elmúlt időben jelentős tapasztalat halmozódott fel a digitális adatátvitel területéről. Sok esetben a rádióamatőr körökben tapasztalható lelkesedés és szakértelem a profi szféra megelőzését is lehetővé teszi. A profi fejlesztők között is rendkívül sok rádióamatőrt találunk, akik új ötleteiket próbálhatják a félprofesszionális kategória berendezésein.

A közelmúltban több berendezés fejlesztése kezdődött el a BME Mikrohullámú Tanszékének Nagysebességű Áramkörök laboratóriumában, valamint egy készüléknek már több példánya elkészült és telípétésre került a KFKI-ELTE-BME összeköttetések megvalósítására távoktatási [1] céllal.

Frekvencia sávok

A sugárzott rádiófrekvenciás összeköttetések esetében az első lényegi kérdés, hogy milyen frekvenciákon valósíthatók meg ezek az összeköttetések. A profi sávok eleve kiesnek a lehetőségek közül, hiszen az alsóbb sávok nagy része már teljesen foglalt a mobil szolgáltatók és privát hálózatok üzemeltetői részéről. Ezek elsősorban a 15GHz-es és 24GHz-es sávok. A másik jelentős tényező a profi sávokban használatos frekvencia használati díjak, tervezési és telepítési költségek. Kézenfekvőnek látszik a rádióamatőr sávok használata, hiszen azok szabad felhasználásúak, de csak a rádióamatőrök számára. Ezeket a sávokat csak az engedélyes rádiósok használhatják. Abban az esetben, ha a felhasználók nem mind engedélyes rádiósok pl. sérült emberek távoktatása esetén, máris csorbulnak az ilyen sávok felhasználására vonatkozó előírások. A megoldás az ISM (Industrial Scientific and Medical) sávok használata. Bizonyos feltételek mellett ezek a sávok frekvencia használati és tervezési, telepítési engedélyek nélkül használhatók. Persze az illetékes hivatal ezt igyekszik jócskán megnehezíteni és forgalomba hozatali és típusengedélyek beszerzésére kényszeríti a használni szándékozót. Az ilyen ISM sávok a 434MHz, 900MHz , 2.4GHz, 5.7GHz. [2] [3] Sajnos Európában a 900MHz-es GSM rendszer elterjedése miatt Magyarországon is nehezen (vagy egyáltalán nem) kaphatók hivatalos típusengedélyek a 900MHz-es ISM sávú berendezésekre. Nem sokkal jobb a helyzet a 2.4GHz-es sávban sem. Itt egy korábbi időkről megmaradt szovjet gyártmányú távolfelderítő katonai radar rendszer működik. Sajnos a tervezői nem kértek szakvéleményt a nemzetközi frekvencia gazdálkodási szervezetektől a sáv kijelölésekor. Nato csatlakozás ide vagy oda, még legalább egy évtizedig nem tudják őket leszerelni. Ebből következően csak az igen kis teljesítményű, elsősorban beltéri felhasználású eszközök kapnak engedélyt. Maradna az 5.7GHz-es ISM sáv, ha erről az illetékes itthoni szervek is tudnának. Sajnos ez egy ilyen célra újonnan felszabadított, és a hazai kiadású táblázatokban még nem szerepelő sáv. E sáv iránti nagy érdeklődést mutatja, hogy mind az USA-ban, mind Europában megjelent az az ajánlás, amely ezt a sávot jelöli ki egyik lehetséges médiának nagysebességű rádiós összeköttetésekhez. (FIRST, HIPERLAN) Ezen új ajánlások jelentősége, hogy az eddigi ISM sávok csak igen kis sebességű összeköttetések megvalósítására adtak teret. (max. 2Mbps 2.4GHz-en) Az 5.7GHz-es ajánlások esetében eleve korszerű multimédia, real-time video igények kielégítésére alkalmas 20Mbps mobil összeköttetés lehetősége volt a cél. Az 5.7GHz-es ISM sávnak van még egy olyan előnye, hogy átfedés van a rádióamatőr és az ISM sáv között. Ebben az esetben a kísérletek a rádióamatőrökre vonatkozó szabályok szerint folyhatnak, és a kész berendezést nem rádióamatőr felhasználók is használhatják az ISM sávok felhasználására vonatkozó előírások szerint. A közeljövő kísérleteit így ezek alapján az 5.7GHz-es sávban fogjuk folytatni. [4]

Rádiólink

A nagysebességű összeköttetések rádióberendezéseivel szemben támasztott követelmények azt hiszem egyszerűen megfogalmazhatók. Segítségükkel a megcélzott sávszélességet kell tudni átvinni elegendő tartalékokkal, jó spektrális kihasználtsággal, könnyen telepíthető és karban tartható módon.

Pontosan a sávszélesség növekedés igénye az, ami új fejlesztéseket ösztönöz. Az eddig nagy számban készült és így igen jó alkatrész és rendszertervezési ellátottsággal rendelkező rádiók elsősorban analóg beszédátviteli céllal készültek. Az ilyen rádiók esetében a csatorna távolság 12.5 vagy 25KHz, ami az átvihető maximális sávszélességet korlátozza, valamint a DC komponens átvitelének hiánya, ami további problémákat vet fel. Ezek a berendezések speciális modemek segítségével alkalmassá tehetők digitális adatátvitelre, ám a gyakorlati eredmények alapján [5] a költségek tetemes emelkedése nélkül csak 9600bps sebességig növelhető a sávszélesség.

A következő generációs készülékek [GSM, DECT] már alapvetően digitális átvitelre készültek, de még mindig beszédátviteli céllal, így ezekkel az eszközökkel is csak a telefon vonalon elérhető sávszélességig tudunk adatokat átvinni. Ez nem teszi lehetővé a nagysebesség igényű multimédia és videokonferencia alkalmazások használatát. Ezen technológiákkal egyébként kihalt a hagyományos analóg átviteltechnika és a beszéd alkalmazások esetén is a mikrofon és a hangszóró közötti rész teljesen digitális.

Digitális illesztő felület

Ha a megfelelő sávszélességű rádiót sikerül megépítenünk, kérdés, hogy azt milyen illesztő felület segítségével kapcsoljuk a gépre és a hálózat többi részére.

Egyik alapvető lehetőség a PC RS232 portja. Ez elvileg 115.2kbps sebesség megvalósítására ad lehetőséget. Persze egy mezei PC mezei soros portja nem minden esetben programozható fel erre a sebességre. A futó programokkal együtt ezen sebesség lekezelésére csak speciális buffereléssel rendelkező nagysebességű kártyák képesek.

A következő lépés az 1.5-2Mbps sebesség kezelésére képes USB (Universal Serial Bus), CAN busz vagy a még fellelhető ArcNet kátyák. Az USB ma már minden korszerű alaplapon szerepel, de mivel még az USB vezérlésű eszközök nem jelentek meg a szükséges szoftver meghajtók nem biztos, hogy hozzáférhetők. A CAN busz felhasználását szintén a szükséges szoftverek korlátozzák. Az ArcNET kártyákhoz ugyan megvannak a kezelő programok, de mivel gyártását szinte mindenhol befejezték, a későbbi verziók nem biztos, hogy támogatják ezt a hardvert. Ebbe a sebességkategóriába tartozik még az Ethernet kifejezetten WLAN aplikációk számára kidolgozott változata (802.11) 2Mbps adatátviteli sebességgel. Mivel több profi gyártó is készít ilyen eszközöket, a szükséges illesztő programok megvannak és hozzáférhetők.

A harmadik kategória a 10Mbps atviteli sebességű Ethernet kártya. Talán ebbe rejlik a legnagyobb lehetőség. Az Ethernet által használt adatátviteli protokollnak több alváltozata és különböző médiákra kiegészített alváltozata létezik. Mivel ma is nagy számban használják és gyártanak ilyen eszközöket a szoftver ellátottság és hosszútávú támogatottság biztosított.

A LernEd project keretében megvalósított ún. Microlink

A project keretében egy távoktatási feladatok megoldására használható video távkonferencia célra is alkalmas rádiólink berendezés előállítása volt a cél. A berendezés 2Mbps adatátviteli sebesség megvalósítására alkalmas rádióvevő- és adóból áll. Az átviteli sebességet elsősorban a vevő sávszélessége korlátozza. A használt modulációs mód a közvetlen, alapsávi szűrés nélküli FSK. Az adó kimenő teljesíténye max. 17dBm. Egy 40cm átmérőjű parabola tükör antennával működik. Az adó és a vevő egyes részei közvetlenül az antenna mögött egy kültéri egységben foglalnak helyet.

A rendszer felépítése a következő: (1.ábra)

A digitális csatlakozási felület az egyik ajánlás szerint egy igen korai és azóta nem elterjedt 2Mbps segességű IBM hálózati kártya. Az eredeti IBM kártya persze nem hozzáférhető. A rádió miatt a 2Mbps sávszélességet nem lehetett túllépni. Az első kísérletek egy 10Mbps sebességű Ethernet kártya lelassításával történtek. Sajnos ebben az esetben sok olyan más paraméter is megváltozott, amely az Ethernet kártya működését megakadályozta. Így ezt a lehetőséget hosszas kísérletek után el kellett vetni. A figyelem ekkor terelődött az ArcNET kártyákra. Az ArcNET kártyák eredeti sebességét szintén le kellet lassítani, de a kártya így még működőképes maradt. A másik megoldandó feladat a rádió számára szükséges adásvétel kapcsoló jelek előállítása volt. Végül is a teljes digitális interface egy néhány programozható ezközt tartalmazó kis kártyán valósult meg.

A készülék a 10GHz-es rádióamatőr sávban működik. Egy Gunn oszcillátorból és keverődiódából álló fej a 40cm átmérőjű parabola antenna fókuszában foglal helyet. Az FSK modulációt a Gunn oszcillátor varactor diódával történő elhangolásával valósítjuk, tehát a teljes adó funkció a kültéri egységben foglal helyet. Az adó digitális jele egy sodort érpáros ECL összeköttetés segítségével kerül fel a beltéri egységből az antennához. Az adó oszcillátor egyben a vevő lokál oszcillátor is. Ebben az esetben a link két berendezéseinek frekvenciája a vevő középfrekvenciájával tér el egymástól. A adó oszcillátorra történő pontos ráhangolást a vevő KF fokozatában realizált AFC biztosítja.

Vételi irányban a 10GHz-es jel a vevő 110MHz-es első középfrekvenciájára keverődik a fej adó oszcillátorának segítségével. A vevőben a demodulálás a 45MHz-es második középfrekvencián történik.

Rádiós adatátviteli csatorna a 10 GHz-es frekvenciatartományban

A 10 GHz-es ráadiós adatátviteli kiséréletekhez szükség volt egy 2MB/s sebességü adatátviteli kártyára és modemre. A rádiók sávszélessége 1...1,25MHz-es jelek átvitelát engedi meg. Ha kódolatlan alapsávi jelet viszünk át, akkor ez megfelel 2...2,5MB/s-os alapsávi sebességnek. Mivel a rendelkezésre álló idô kevés volt, igy nem fejlesztettünk ki speciális adatátviteli kártyát, hanem fenti feltételekhez átalakítani. A hardver tervezésen és megépítésen túl ez driverek irását is szükségessé tette volna.

Az elsô kisérleteket lelassított ETHERNET kartyákkal végeztük. A kártyák órajelét 5-ödére csökkentve megkaptuk a szükséges 2MB/s sebességet. Sajnos nem mindegyik kártya müködött ilyen módon. Az NI5010-es tipusú volt egyedül az a kártya, amelyik gond nélkül üzemelt. Több gyártótól származó, NE2000 kompatibilis kártyával is probálkoztunk - változó eredményyel. Volt olyan, amelyik teljesen üzemkeptelen lett az orajel lelassítása után, más kártyák pedig részlegesen, üzembizonytalanul müködtek. Gondot okozott az is, hogy csak a régebbi gyártású kártyákon lehetett az alapsavi TTL szintü jelekhez hozzáférni, az újabb kártyákon ehhez külön interface áramköröket is kellett használni.

Ezen kisérletek után kezdtünk el foglalkozni az ARCNET kártyákkal. Az ARCNET eleve kisebb sebességgel üzemel (2.5MB/s). Sajnos az ARCNET kártyák eredeti kódolása mintegy 5MHz átvitelét kivánná meg, igy ezeken is szükség volt módosításra.

A megvalósított rendszerben működô kártyák

Megvizsgálva az ARCNET kártyák müködését, a következôket tapasztaltuk:

1 bit átviteléhez 400ns idô tartozik. Ha a bit logikai 1 szintü, akkor egy 100ns-os pozitiv, majd egy 100ns-os negativ impulzust küld a kártya a kábelre, amit 200ns-os szünet követ. Logikai 0 esetén hiányoznak az impulzusok.

Az ARCNET kártya protokollja biztosítja, hogy sok egymást követô logikai 0 esetén is legyen változás, beszúrt 1-es bitekkel.

A rádiós átvitelhez ezt a modulációs mádot nem tudtuk használni, esetleg csak a kártyák órajelének negyedere-nyolcadára történô lassitásával. További gondot okozott volna a két polaritás helyes átvitele. Az ARCNET kártyán található vezérlô chipek lábain nincsenek meg az alpsávi jelek, csak a kábelt meghajto hibridhez szükséges impulzusok. Emiatt szükség volt egy áramkör tervezésére, amely a következôket nyújtja:

Az elsô megvalósítás Sulyán János munkája. Ö 74LS sorozatú IC-kbôl készített egy, a fenti kivánalmaknak megfelelô modemet. A kódolás, ami a rádió felé szükséges, MSK (minimum shift keying). Ez azt jelenti, hogy minden bit idôben van a kimeneten szintváltás, ha logikai 0-át kell átvinni és minden bitidôben valamint a bitidô felénél is van szintváltás, ha logikai 1-et kell átvinni. (Lehetett volna még használni manchester kódolást is, de ott a modemek felszinkronizálása miatt külön 'befüzô' byte-okról kellett volna gondoskodni.)

A kódolás miatti dupla sávszélesség igyény miatt felére kellett csökkenteni az ARCNET kártyák órajelét. Igy 1.25MB/s sebességet lehet elérni, és a rádion ennek megfelelôen 1.25MHz-es jeleket kell átvinni.

A két példányban megépitett modemet teszteltük úgy, hogy két gép között a modemek huzallal voltak összekötve, majd úgy is, hogy a huzalt kiváltottuk a áadio csatornával. Mindkét esetben a kivánalmaknak megfelelôen müködtek.

A kisérletek alatt bebizonyosodott, hogy az ARCNET kártyák elviselik az órajel lelassítását. Mintegy 8...10 különféle gyártótól származó kártyával kisérleteztünk és egyiknél sem tapasztaltunk gondot, amely az órajel lelassítása miatt lett volna. Az ARCNET kártyákat többféle platformon kiprobáltuk: DOS és Linux alatt. DOS-ban egy ARCETHER.COM driverrel, amely ETHERNET szimulációt ad és a packet drivert kezelô programokkal müködik együtt. (KA9Q NOS, JNOS, Trumpet Winsock, stb.) Linux-ban a Linux eredeti ARCNET kezelô drivereit használtuk. Az elért effektiv adatátviteli sebességek (FTP-vel mérve) a következôk:

DOS LINUX

74...76 kbyte/s (590...600kb/s) 96...100kbyte/s (760...800kb/s)

A mérési eredmények alapján router-ként Linux-ot használunk.

Ezután merült fel annak az igénye, hogy a modemet egyszerübben oldjuk meg. A választás GAL (Generic Logic Array) tokokra esett. Ezekben az IC-kben programozással lehet kialakítani kapuáramköröket, osztókat. Jelen pillanatban kétféle megoldás készült el. Egyet Sulyán János készített egy GAL26V10 tipusu IC-vel és a hozzá kapcsolodó áramkörökkel.

Egy másikat Mészáros Zoltán készített, két GAL16V8 (vagy GAL20V8) tipusú IC-kkel, különválasztva az adási és vételi funkciokat.

A modem blokkvázlata: (2. abra)

A második elrendezés szerinti modemek kerültek beépítére a BME kollégium és az Izabella utcai ELTE épület közötti rádiós linkbe. Ezekbôl a változatokból - a próbapaneles kisérletek után - elkészült a végleges kivitel, nyomtatott áramkörre. Az ARCNET kártyán csak az órajelet kell felére csökkenteni (kvarc vagy oszcillátor modul csere) és a kábelt meghajtó hibridet kell kivenni. Ennek helyére csatlakozik a modem. Ennek mechanikai kivitele olyan, hogy a kártya befoglaló méretei nem változnak, igy egymás mellé több kártya is beépíthetô a PC-be (Ez fontos szempont lehet több kártyát tartalmazó router gépek épitésénél).

Üzemelési tapasztalatok

Az elôzôekben szó volt már a megépített áramkörökkel végzett kisérletek eredményeirôl. Összehasonlítva az átalakított ETHERNET és ARCNET kártyákat, az utóbbiak egyértelmüen jobbnak, stabilabbnak bizonyultak. Az ETHERNET kártyáknál volt még egy gond: az átvitel nem volt folyamatos. FTP alatt meg-megállt, majd újraindult az adatfolyam. Az ARCNET kártyákkal mindig koherens volt az adatfolyam.

Laboratóriumban még egy kisérletet végeztunk: három PC-t kotöttünk hálozatba a feni modemekkel - egyenlôre csak huzallal összekötve a modemeket. Az elrendezés az alábbi volt:

JNOS terminal-----------LINUX router--------LINUX terminal

A router gépben két ARCNET kártya volt, a terminálokban egy-egy. Az elözôekben emlitett adatátviteli sebességeket mértük a két terminál közötti FTP esetén is, meg abban az esetben, amikor a router gépen Linux kernel forditása történt (erôteljes winchester használat!).

A BME kollégiumban elhelyezett router gép jelenleg két ARCNET kártyával csatlakozik a távoli router gépekhez rádion és egy ETHERNET kártyával kötödik a BME kollégium hálózatához és Linux fut rajta.

Az ELTE TTK router gép elrendezése (3. abra)

Oktatási tapasztalatok a rendszeres használatban

A megvalósított két rádiós linket hosszabb tesztelési idôszak után az 1997 februárban kezdôdô egyetemi szemeszterben kezdtük használni heti rendszerességgel az oktatásban. A rádiós linkek két végpontja az ELTE Izabella utcai épületében a Kommunikácioelméleti Kutatócsort egyik szobájában valamint az ELTE Természettudományi Kar Múzeum krt-i épületében, az Általános Számitástudományi tanszék un. PC laborjában van. Az informatika szakos hallgatók számára szervezett speciálkollégium keretében minden héten használtuk a rendszert. Az elôadások felváltva voltak a PC laborban, a KFKI MSZKI géptermeben valamint az ELTE Izabella u-i épületében. Ez utóbbi helyszinen egy mozgássérült tanárnô tartott elôadást, akinek ez a munkahelye, és a tolókocsival való közlekedése ide már megoldott volt.

A megvalósitott rádiós linkek (4. abra)

Az MSZKI-ban és az ELTE PC laborban vakok számára kialakított beszélô terminál is felállításra került. Az elôadásokat valamennyi helyszínen kôvetni lehet. A képet és a hangot, valamint a távvezérelt web lapokat sikerült jó minôségben valamennyi helyszínre szétküldeni.

A rendszer biztosítja az egyébként változó terheléssel müködö hálózati csatornáktól független átviteli lehetôséget a fent vázolt helyszínek között.

Az oktatásban használt szoftveregyüttesrôl, a Cornell Egyetem CUSeeMe videokonferencia rendszerérôl, valamint az ún. távvezérelt World Wide Web rendszerrôl egy parhuzamos elôadásban számolunk be részletesen. Ugyanitt mutatjuk be azoknak a teszteknek az eredmányeit is, amiket a különbözô helyszineken lévô hallgatokkal töltettünk ki, hogy lemérjük az oktatás hatékonyságát, a távoli helyszinek közötti esetleges különbségeket.

Itt még néhány, a technikával szorosabb összefüggésben lévô tapasztalaról, az elôadót ill. a hallgatókat befolyásoló körülményrôl ejtünk szót.

A távoli helyszinek képei csak piciny méretekben voltak jelen, ezen egy kivetitô projector alkalmazásával lehetett volna segíteni.

Irodalom:

A LearnEd project magyar résztvevôinek munkájáról gazdag anyag található az alábbi Web cimeken:

http://www.rmki.kfki.hu/learned/

http://digo.inf.elte.hu/okitani/

[1] András Arató, Teréz Vaspori: Radio Computer Communication Network for disABLED people, PC World 1997/1 CD melléklet: Vakok és a számítógép

[2] ISM sávok adatai

[3] Gary A. Breed: Get Those 5 GHz Designs Up and Running, Applied Microwave and Wireless, 1997 March/April p. 10.

[4] Rádióamatőr Tudnivalók 3.

[5] 9600 Packet Radio Modem by James Miller, G3RUH