Zusammenfassung

  • Ab 1971 verband ALOHAnet entfernte Terminals per Funk mit den Rechenanlagen der University of Hawaiʻi. Die Terminals teilten sich den Rückkanal, statt jeweils eine eigene Leitung zu belegen.
  • Die Satellitengeschichte umfasst zwei getrennte Wege: einen kommerziellen INTELSAT-IV-Sprachkanal für einen operativen ARPA-Netzknoten und den Versuch der NASA Ames, den VHF-Transponder von ATS-1 als ALOHA-Rundfunkrelais für zufälligen Paketzugriff zu nutzen.
  • ATS-1 vergrößerte die Reichweite des Versuchs, machte aber Störungen, Empfangsleistung und Bodenausrüstung sichtbar. Der Weg wurde länger; die zentrale Kontrolle verschwand nicht.

Ein gemeinsamer Kanal war noch kein verteiltes Netz

Im Juni 1971 begann das ALOHA-Paketfunknetz, den Inseln Zugang zu den Rechenanlagen der University of Hawaiʻi zu geben. Bei interaktiver Nutzung sendet ein Terminal eine kurze Eingabe und wartet dann auf die Antwort des Rechners. Eine dauerhaft gemietete Leitung pro Terminal wäre während eines großen Teils dieser Wartezeit ungenutzt geblieben. Ein gemeinsamer Funkkanal passte besser zu diesem in kurzen Schüben anfallenden Verkehr.

Sobald ein Paket bereitlag, versuchte ein Terminal, es über den gemeinsamen Aufwärtskanal zu senden. Überlagerten sich Übertragungen, konnte die zentrale Station das Paket womöglich nicht empfangen. Ausbleibende Bestätigung bedeutete deshalb nicht, dass die Zustellung gelungen war. Bestätigungen und Wiederholungen machten den Kanal brauchbar; ein separater Rundkanal brachte die Antworten des Rechners zu den Terminals. Die geteilte Kapazität machte nicht jedes Terminal zum Router.

Das frühe Bodennetz war sternförmig um MENEHUNE angeordnet, den zentralen Kommunikationsprozessor und Multiplexer. Später erweiterten Funkrelais die Abdeckung von Oahu auf weitere Inseln. Diese spätere Ausbaustufe darf nicht auf die Inbetriebnahme von 1971 zurückprojiziert werden. Größere Reichweite bedeutete nicht automatisch dezentralisierte Kontrolle.

Zwei Satellitenwege mit verschiedenen Regeln

Franklin Kuo berichtet in seinem technischen Rückblick von 1981, dass das ALOHA-System im Dezember 1972 über einen kommerziellen Sprachkanal von INTELSAT IV zu einem operativen Satellitenknoten im ARPA-Netz wurde. Kuo beschreibt eine Ein-Kanal-pro-Träger-Anordnung und eine Abrechnung als Sprachkanal. Es handelte sich um eine tatsächlich betriebene Verbindung, deren wirtschaftliche Grenze durch den kommerziellen Tarif festgelegt wurde.

ATS-1 war ein separater Versuch. David Wax’ Statusbericht von 1974 beschreibt, wie Rechenanlagen der University of Hawaiʻi und der University of Alaska über eine VHF-Verbindung von ATS-1 zur NASA Ames an das ARPA-Rechnernetz angebunden wurden. Der Satellitentransponder diente als Rundfunkrelais; das Satellitennetz nutzte ALOHA-Bursts mit zufälligem Zugriff. Erprobt wurde der Pakettransport über einen gemeinsam genutzten Rundkanal, kein Mesh direkt untereinander verbundener Satellitencomputer.

Kuo verglich später die kleinen ATS-1-VHF-Bodenstationen mit den damaligen Standard-Erdstationen von INTELSAT. Die ATS-1-Antenne konnte demnach nur zehn Fuß messen, die Elektronik weniger als 5.000 US-Dollar kosten; eine Standardstation mit 97-Fuß-Antenne kostete mehrere Millionen Dollar. Diese historischen Zahlen betreffen Bodenausrüstung, nicht die Gesamtkosten zweier Netze. Sie zeigen dennoch, weshalb sich der Versuch lohnte: Satellitenpakete ließen sich mit deutlich kleineren Bodenanlagen untersuchen.

Der Funkkanal setzte weiter die Grenzen

Der Bericht von 1974 beschreibt den Satellitenzugang nicht als störungsfreien Dienst. Bei Tagesversuchen mit ATS-1 auf voller Leistung meldete das Team bei 10 kbit/s eine Fehlerrate in der Größenordnung von 10⁻³. Die verbleibenden Fehler wurden hauptsächlich Impulsrauschen und Interferenzen zugeschrieben. Das ist eine Messung unter angegebenen Testbedingungen und keine Qualitätszusage. Protokollregeln für Kollisionen und Wiederholungen beseitigten die Fehler des physikalischen Kanals nicht.

Mit dem Satelliten kamen außerdem Zeit- und Koordinationsfragen hinzu: Burst-Erfassung, Codierung, Interferenz und Verzögerungen interaktiver Anwendungen. Ein Paketformat, das auf einer lokalen UHF-Verbindung funktionierte, musste mit anderem Transponder und anderen Bodenstationen neu bewertet werden. Paketvermittlung beschreibt das Verfahren, bestätigt aber nicht die Qualität jedes Funkpfads.

Analyse

Der Fall trennt Reichweite und Kontrolle. INTELSAT IV stellte einem operativen ARPA-Netzknoten einen kommerziellen Kanal bereit. ATS-1 erlaubte es, Rundfunk-Paketzugriff mit kleineren VHF-Bodenanlagen und einem anderen Störungsprofil zu erproben. Beide Wege erweiterten die praktische Reichweite entfernter Rechner, ersetzten aber weder den zentralen Prozessor noch Gateway oder Betreiber.

Die Quellen tragen eine begrenzte Aussage: ALOHAs gemeinsamer Zugriff ließ sich über einen experimentellen Satellitenpfad betreiben; dabei wurden Empfangsleistung, Störungen, Burst-Erfassung, Codierung und Verzögerung als reale Grenzen sichtbar. Sie belegen weder einen öffentlichen ATS-1-Dienst noch eine dauerhafte Verbindung aller abgelegenen Standorte. Auch lässt sich daraus nicht ableiten, dass dieser eine Versuch spätere Funknetze hervorgebracht hat. Die PRNET–ARPANET–SATNET-Demonstration von 1977 war ein anderes Ereignis.

Quellen