アマチュア無線クラスタ(Cluster)の歴史

上記画像:「DXSpider」を使用して、クラーターノードの一例(吉隆坡)。
クラスタが登場する前の時代には、DX(遠隔地との通信を積極的に追求する行為)を行う人々は、口頭での報告やQSLカードの郵送、または14.195/14.200MHzの「DX窓」での傍受に頼るしかなく、非常に不便であり、また、適切なタイミングで通信が成立することが難しかった。
まず、DX Clusterに関する定義を以下に示します。
DXクラスタは、アマチュア無線オペレーターがリアルタイムで活発なDX局に関する情報を共有するためのネットワークシステムです。オペレーターが特定の周波数でDX局を識別した場合、「発見」するために、詳細情報(電波局のコールサイン、周波数、運用モード(CW、SSB、デジタルなど)、信号強度など)をクラスタに報告することができます。
注意:これはネットワークシステムであり、特定のプロトコルやソフトウェアではありません。実際には、DX Clusterノードとして機能するソフトウェアは複数存在します(詳細は後述)。
DXクラスタの起源は、1980年代に遡り、アマチュア無線オペレーターが初期のコンピュータネットワークを利用して、活発なDX局に関する情報を共有し始めたことにあります。当初、これらの活動はグループ無線通信に依存していました。(AX.25)— 無線周波数を用いたデータ交換を行う、デジタル通信方式です。初期のDXクラスタは独立したサービスノードとして機能し、他の通常の基地局が無線でDXクラスタと通信し、最新のDX情報をダウンロードしていました。この頃、クラスタ間には明確なプロトコルや規約はなく、連絡や通信の内容も比較的自由でしたが、今日の高度なネットワークを築いた初期のクラスタと言えます。
この状況を変化させたのは、「PacketCluster」である。PacketClusterは、約1988-1989年にディック・ニューエルによって発表され(AK1Aは1989年のデイトンハムベンションで初めて公開)、現代のDXクラスタシステムの発達において重要な役割を果たした。
PacketClusterの商標は2000年以降、Aether Systemsに所有。その後、一般市場での公式なサポートは終了しており、一部の政府・救援ネットワークのみが閉鎖的に運用されています。
PacketClusterは、AX.25という無線链路層プロトコルに依存して動作します。ただし、このプロトコルでは、DX、ANNOUNCE、SHOW/FILTER、SET/NOVICEといったプレーンテキストキーワードが定義されています。この設計においては、サーバーとクライアントの関係はなく、すべてのノードが互いに等価な存在であり、多数のノードが集まって「クラスタ」または「群集」(Cluster)を構成します。
しかし、1990年代後半には、「主ノード-漏斗ノード-ユーザー」という3層構造が登場し、ユーザー側は純粋なクライアント(コマンドのみ送信)へと進化しました。インターネットへの接続に伴い、現在見られるノードは、無線通信とインターネットを組み合わせた骨干ノード(クラスタプロトコルも引き続き使用)と、Telnetクライアント(例:ユーザーが利用するログソフトウェア)の2層構造になっています。ただし、後者は「対等ノード」ではありません。
各 PacketCluster を動作させるラジオノード(実際には、ラジオがソフトウェアを実行しているコンピュータに接続されている)は、特定の周波数で、インストールされたソフトウェアを持つ他のラジオノードを監視しています。これらの接続されたノードを「クラスタ」と呼びます。クラスタは他のクラスタと接続し、空中ネットワークを拡張します。彼らはプロトコルを使用してパケット(Packet)を送信し、互いに通信することができます。
個人ユーザーは、ノードステーションのリンクとは異なる無線周波数でノードに接続します。ユーザーは、DXポイントや関連情報を宣言したり、個別の通話メッセージを送受信したり、メールメッセージを送信・受信したり、アーカイブデータを検索・取得したり、情報データベースからデータを取得したりといった機能を利用できます。
PacketCluster が登場した後、ノードに接続するアマチュア無線愛好家は、数分で「3XY1D0 21.025 MHz CW」のような短い情報を全網に送信できるようになります。これにより、他のユーザーは待つことなく、例えば希少なリビリアの局がオンラインになったことを知ることができます。このテキストベースのコマンド(DX、ANNOUNCE、SHOW/FILTER、SET/NOVICE)は、その後 PacketCluster ソフトウェアにおける事実上の「プロトコル」として機能しました。
PacketClusterは、HAMユーザーの数は減少傾向にあるものの、現在はAether Systemsが商標およびソフトウェアの所有権を保持しており、(アメリカ)の法執行機関や消防救援部門で利用されており、4万人以上のユーザー(2003年のAetherによるデータに基づく)が存在しています。
DXクラスタは、アマチュア無線愛好家にとって多くの利点をもたらします。「ハム」は特定の場所に焦点を当て、ランダムな周波数帯のスキャンを避けられるため、時間短縮につながります。さらに、「ハム」はリアルタイムの情報を通じて、周波数帯の状態や伝播傾向を把握し、新たなDXの機会を発見できます。これにより、希少な電波局を探したり、「アメリカの」ような「全州通勤」を実現することが容易になります。(WAS)または、DX世紀クラブ(DXCC)受賞の目標達成に必要な条件。
1990年代にインターネットが登場したことで、DXクラスタは世界中で利用可能な半インターネット・半アマチュア無線システムとして発展しました。インターネット接続がより安定し、信頼性が高まったため、DXクラスタネットワークの運用もインターネットインフラ上に移行するようになりました。アマチュア無線局はインターネットを通じてTelnetプロトコル相互接続し、DXスポット、メッセージの収集、閲覧、および公告の公開を行います。また、メールによる情報交換も行います。これは、初期の telnet BBS や fido-net に類似したものです。
この変化により、ユーザー数と共有される情報の量が大幅に増加しました。その後、これらのプラットフォームは、フィルタリング、アラート機能、地図などの高度な機能を導入し、DX(デジタルエクスペリエンス)を大きく向上させました。
多くの新規HAM(ハム)が、どのノード(サーバー)に接続すべきか悩むことがありますが、実際にはほとんど違いはありません。現在、多くの公開ノード/クラスタは互いに接続されており、ある人が特定のDXサイトをクラスタに「発見」した場合、そのクラスタはデータを他のすべてのクラスタと共有します。そのため、データはほぼ瞬時にすべてのクラスタに表示されます。DXクラスタの唯一の違いはインターフェースと機能です。したがって、お好みのものを選択できます。

(上記画像:DXlabsuiteが開発したSpotCollector)
しかし、30年後の現在でもPacketClusterは依然として使用されていますが、多くのノードが別のソフトウェアに置き換えられています。例えば、AR-Clusterなどがあります。CC クラスタ、CLX、 Clusse, DX スパイダー, DxNet
| 実現 | プラットフォーム | 主なプロトコル拡張 | 典型ノード |
| DX スパイダー | クロスプラットフォーム/Perl | SET/DX_グリッド、スクリプトプラグイン | ve7cc、hb9wdf |
| AR-Cluster | Win/.NET | メモリデータベース、JSON/SPIDER | dxc.nc7j.com |
| CC クラスタ | Win | 競技用専用ネットワーク、設定不要 | (独自開発) |
DX クラスタのエコシステムは、主に以下の3つのソフトウェア実装に分類されます(個人的な観察)。
1. DX Spider:オープンソースで、クロスプラットフォームに対応し、ノード数が最も多く、メンテナンス担当者がPerlを使用して段階的なアップデートを行っています。
また、冉冉(ranran)という新しいARクラスタも存在し、Windows/.NETプラットフォームでのみ動作します。公式のノードは dxc.nc7j.com であり、RBN(Reverse Beacon Network)によって情報源として扱われています。
RBN は、クラスタの「自動スポットプロバイダー」として機能しますが、RBN ノード間の通信は、独自の XML/JSON を使用し、従来のクラスタプロトコルを経由しません。
競技会において、CC Cluster(コンテストクラスタ)の存在を確認できます。このシステムは、競技チームに焦点を当てており、CC Clusterを使用することで、競技チームはローカルネットワーク内で独自のサーバーを構築し、数ミリ秒レベルでのローカル Spot 分配を実現できます。これにより、複数の人が同じ試合の呼号を使用することができます。
他のソフトウェアもいくつか存在します。例えば、ClxやDxcngなどがあり、これらはヨーロッパで使われているHAM(アマチュア無線)関連のソフトウェアで、ユーザー数は比較的少ないようです。
これまでのところ、DX Clusterは広範で柔軟なネットワークシステムとして定義されており、その問題点は、明確なプロトコル仕様やAPIの統一性がないことによるものでした。具体的には、長年にわたって慣習的に使われてきた(例えば)「DX 9A1P 7.005 5999 3Z50P「このような簡素な80バイト固定長の文字列による情報交換。新しいクラスタは互換性を重視し、新機能はプライベート拡張としてのみ実現されるため、例えばAR-Clusterの「JSON/SPIDER」コマンドやDX Spiderの「SET/DX_GRID」コマンドなどが挙げられる。これにより、進化が遅くなっている。しかし、バックエンドアーキテクチャにおいては、新しい技術への取り組みが見て取れる。例えば、AR Clusterではマルチスレッドとメモリデータベース、フィルタリング機能、ユーザーコマンド集、高性能なtelnetサーバー、そしてインターフェースとバックエンド処理の分離などが導入されている。」
80バイトについて:実際には、初期のAX.25UIフレームは最大で256バイトであり、PacketClusterはPacket-Radioとの互換性を考慮して、1行を切り捨てています。 70-80 文字。これは人工的に区切られたもので、事実上、特定の長さの慣習に従っている。
文字列がそのような形式である理由について:PacketClusterでは、最初にスペースでフィールドを区切る方式を採用し、合計6つの部分に分割していました。DX + 識別番号 + 周波数 + モード/信号対雑音比 + 備考 + スポットティング台その後、Spiderでは「\_」をスペースの代わりに使用できるようになり、これにより、グリッドやIOTAなどの拡張機能がサポートされるようになった。
多くのコンペ/ログソフトには、telnetプロトコルを利用したクラスタ機能が組み込まれています(例:DX Summit、N1MMなど)。ユーザーは個別にインストールする必要はありません。また、あるソフトウェアについてですが、DX AtlasのCW Skimmer(機械翻訳の誤りにより「ゴミ取り機」とも呼ばれる)にもサーバーがあり、これも実質的には(独自のプロトコルを用いた)クラスタです。さらに、DXHeatのような、telnetプロトコルではなくWeb経由での閲覧を提供するクラスタサービスもあります。
(本来は、ハム無線初心者向けのDX Clusterの利用方法について解説しようと考えていましたが、そのようなニーズを持つ人は自分で学ぶ能力があるだろうと判断し、基本的なことから説明するのはやめました…)