MotoTRBO IPSC: le chiamate.!

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1 MotoTRBO IPSC: le chiamate. Versione del documento v1.0 Aggiornato a Febbraio 2014 Realizzazione a cura di Armando Accardo, IK2XYP ik2xyp@ik2xyp.it Team ircddb-italia 1

2 Premessa. Rispetto altre tecnologie radioamatoriali, il DMR opera in modo differente per quanto concerne le chiamate e la gestione del traffico diretto da un utente all altro. Innanzitutto non bisogna mai dimenticare che esistono due canali logici, definiti dai due Time Slot, che consentono di gestire due comunicazioni completamente indipendenti; pertanto la chiamata deve essere effettuata usando il Time Slot corretto dove il corrispondente risulta in ascolto. A tal proposito è sempre buona norma informarsi circa le regole e le disposizioni tecniche che definiscono l uso dei due Time Slot del Network DMR che si intenderà usare, dal momento che ogni amministratore di rete può personalizzare alcuni aspetti della rete. Inoltre bisogna anche informarsi circa lo stato di collegamento degli impianti presenti in rete visto che ogni amministratore di impianto può decidere se e come condividere con il resto del Network IPSC le sue risorse, ovvero i due Time Slot disponibili; solo se tutti i ripetitori del Network IPSC condivideranno il Time Slot1 e il Time Slot2 si avrà la certezza che ogni chiamata potrà essere indirizzata egualmente da una risorsa all altra dell intera rete. Inoltre ogni Network IPSC può avere regole sue per quanto concerne la gestione dei due Time Slot, al fine di ottimizzarne l uso e creare dei punti di contatto con altre reti per estendere la copertura dell intero sistema. Ogni Network IPSC va in prima analisi considerato per quello che è, con l estensione di copertura geografica fornita dalle risorse del Network stesso; a questo si potrà poi aggiungere qualunque risorsa presente anche in aree geografiche esterne ai confini di appartenenza del Network, grazie ad accordi e condivisioni intrecciate tra radioamatori di altre nazioni e paesi. Pertanto è fondamentale che ogni utente della rete conosca le caratteristiche intrinseche del Network che andrà ad utilizzare, per capirne le potenzialità e le disponibilità anche in funzione di questi accordi che potrebbero estendere la capillarità del sistema di volta in volta e che non seguono necessariamente uno standard; ogni gruppo di lavoro, infatti, può autonomamente stabilire relazioni con altri radioamatori al fine di conseguire, come meglio ritiene opportuno, gli scopi della propria sperimentazione radio in campo amatoriale. Nonostante queste premesse esistono comunque dei concetti base legati alla gestione delle chiamate che possono essere illustrati in un documento affinché vi possa essere una maggior consapevolezza dei mezzi a disposizione di tutti grazie alla comprensione di alcuni semplici punti legati a questa tecnologia digitale. Cominciamo con il descrivere quelle che sono le modalità di chiamata, concentrandoci unicamente sul traffico voce, tralasciando la parte dati visto che può coinvolgere l uso di PC o dispositivi per gestire flussi dati quali GPS e simili. Esistono fondamentalmente tre tipi di chiamate che potremmo sintetizzare così: Chiamate di tipo Privato; Chiamate di Gruppo; Chiamate in Broadcasting. Nelle prossime sezioni del documento valuteremo ognuna di queste chiamate in modo da comprenderne l utilizzo e cosa aspettarci dal sistema. 2

3 Chiamate Private. Iniziamo con il chiarire subito come viene inteso il termine Privato in questo tipo di chiamata; non si tratta di una chiamata criptata e quindi indecifrabile a priori senza un opportuno decodificatore. Si tratta di un tipo di chiamata diretta unicamente ad una persona, pertanto una chiamata che in digitale D-STAR definiremmo diretta in call routing, ovvero di tipo punto-punto tra una stazione chiamante ed una chiamata. L emissione dall apparato dell utente che genera la chiamata risulta comunque in chiaro, la ritrasmissione del ripetitore rimane intatta in chiaro come pure l eventuale ritrasmissione dello stesso flusso dati attraverso la connessione Internet per raggiungere altri impianti del Network IPSC. L unica differenza con altre tecnologie digitali quali il D-STAR è che la chiamata viene effettivamente ricevuta solo dal destinatario, sebbene venga irradiata dai vari impianti coinvolti nel trasferimento del segnale e questo è legato al modo in cui ogni chiamata viene gestita in DMR. Nel momento in cui una chiamata privata venisse generata dall utente chiamante U1, tramite il ripetitore locale RP1 e fosse diretta al destinatario U2 tramite il suo ripetitore locale RP2, un utente generico in ascolto UN sui due ripetitori coinvolti nella comunicazione (RP1 e RP2) vedrebbe l occupazione di frequenza per la portante del ripetitore, ma non ascolterebbe nulla; non tanto perché la chiamata risulti criptata, bensì per il fatto che lo squelch della propria radio digitale non si aprirebbe, visto che la chiamata non è diretta a lui. Bisogna ricordare che si tratta di comunicazioni digitali dove esiste sempre la componente di squelch digitale, ovvero di sistema comandabile in base all abilitazione di un segnale digitale riconosciuto. E come se ogni apparato avesse un tone squelch sempre attivo in cui il valore del tono dipende dal destinatario della comunicazione. Per meglio comprendere questo meccanismo bisogna fare una digressione circa le interfacce di comunicazione di cui dispone ogni apparato DMR. Indipendentemente che si tratti di una radio mobile o portatile ogni apparato DMR dispone di almeno due interfacce di rete: l interfaccia dati di programmazione tramite cavo USB e l interfaccia radio CAI (Common Air Interface). Inoltre le radio dotate di Bluetooth dispongono di una terza interfaccia di rete generata proprio dall associazione del PC al dispositivo Bluetooth. Tralasciando l interfaccia Bluetooth, dal momento che non è presente su tutti i modelli di radio, ci concentreremo maggiormente sulle altre due, ma in particolar modo sulla CAI. L interfaccia USB consente di realizzare un collegamento Seriale/Ethernet tra computer e apparato che permette di stabilire una comunicazione di tipo punto-punto Ethernet con il computer; solitamente tutti gli apparati radio DMR MotoTRBO sono settati di fabbrica con l indirizzo IP della radio a in modo che al computer venga associato l indirizzo privato successivo grazie al fatto che la radio funge in tal senso da server DHCP. Pertanto connettendo via USB un apparato radio DMR ad un PC avremo la seguente situazione di dialogo tra i due così schematizzata: IP della radio (da non cambiare mai a meno di conflitti con altri apparati); IP del computer (assegnato automaticamente al PC dal DHCP della radio); Default Gateway impostato a dalla radio; Netmask Grazie a queste impostazioni il computer potrà comunicare in TCP/IP con l apparato radio e gestirlo come radio base per tutta una serie di servizi di rete quali l invio di messaggi di testo, funzioni da dispatcher e altro. Ciò che ci consente però di comprendere meglio il meccanismo delle chiamate in generale (e nel caso specifico di quelle private) riguarda il funzionamento dell interfaccia di rete CAI; in DMR si assiste per la prima volta nel mondo radioamatoriale al fatto che ogni apparato radio dispone di un indirizzo IP associato e pertanto diventa un dispositivo di rete a tutti gli effetti. Per chi si fosse cimentato nella consultazione del codeplug (la configurazione) della propria radio, avrà notato che a parte l indirizzo IP della radio, inerente l interfaccia USB/Ethernet, non vi è altro riferimento ad indirizzi per l interfaccia di rete via lato RF. Questo perché mentre il precedente 3

4 indirizzo è esplicitato nella configurazione, quello relativo all interfaccia CAI viene costruito a partire da altre informazioni basilari. Ogni radio DMR dispone nella sua configurazione base nella sezione relativa alla rete del parametro denominato CAI Network che di default è configurato a 12. Questo parametro consente di costruire l indirizzo IP della radio, nel senso che fornisce il numero da assegnare al primo ottetto dell indirizzo IP; dal momento che tutte le radio come valore di default hanno 12, questo significa che ogni apparato DMR si ritroverà a lavorare su una subnet in classe A (quindi con 2 24 =16 milioni circa di indirizzi IP univoci disponibili) dal valore 12.X.Y.Z. A questo punto resta da determinale il valore degli altri tre ottetti, ovvero X, Y e Z per poter assegnare un indirizzo IP univoco all apparato e per fare questo entra in gioco il numero ID assegnato ad ogni radio che, ovviamente, dovrà essere univoco. Infatti da quanto emerso possiamo schematizzare come l indirizzo IP della radio è dato dai seguenti contributi: IP radio = CAI Network + ID della radio; Il valore del CAI Network è standard ed è fissato a 12; Ne consegue che per avere un IP risultante univoco, l ID della radio dovrà essere univoco. Per questo motivo l ID della radio è un campo a 24 bits rappresentato in decimale (nel range da 1 a ), che convertito in esadecimale è in grado di rappresentare i tre ottetti mancanti per la definizione dell indirizzo IP che la radio utilizzerà per comunicare con altri apparati radio all interno del Network IPSC. Giusto per chiarire con un esempio come avviene la traduzione dell ID della radio in un indirizzo IP, consideriamo la seguente situazione di partenza: CAI Network 12; ID della radio A questo punto otterremo un indirizzo in classe A del tipo 12.X.Y.Z, per cui non resterà che determinare il valore decimale di X, Y e Z e per farlo potremo seguire questa procedura: Il numero decimale viene rappresentato in esadecimale con 21E7C6; i tre ottetti mancanti saranno pertanto 21, E7 e C6 espressi in esadecimale; convertiti in decimale ci daranno 33, 231 e 198; pertanto l IP della radio sull interfaccia RF sarà Una volta appreso che per comunicare in rete un apparato DMR dispone di un suo indirizzo IP univoco utilizzato sul canale radio per mettersi in contatto con altri apparati, anche la gestione della chiamata privata diventa più semplice da spiegare. L invio di una chiamata privata o di un messaggio di testo ad un corrispondente consiste nel fatto che il mittente, selezionando il destinatario dalla lista dei contatti non fa altro che determinare l indirizzo IP della radio a cui la chiamata o il messaggio sono destinati. A quel punto la radio trasmetterà l informazione codificando nell header tutti i campi essenziali quali l ID del mittente e l ID del destinatario; nel momento in cui il segnale verrà trasmesso sul Time Slot dove il destinatario dovrebbe essere in ascolto, appena giungerà in rete, l apparato del destinatario determinerà che la comunicazione è diretta al proprio IP e pertanto si prenderà carico di decodificare l audio, oppure nel caso di un messaggio di testo lancerà l applicazione per mostrarne il testo. Ciò che risulta importante, affinché il Network IPSC possa veicolare correttamente la chiamata o l invio del messaggio di testo, è effettuare la chiamata sul Time Slot corrispondente a dove il destinatario sarà in ascolto, dal momento che i due Time Slot sono canali indipendenti; questo aspetto può essere parzialmente risolto nel momento in cui sul Network IPSC viene installato un servizio in grado di fare routing intelligente del traffico, consentendo il passaggio dei dati da un Time Slot all altro in base alla destinazione prescelta (call routing). 4

5 Chiamate di Gruppo. Se la chiamata privata può trovare le sue applicazioni, la chiamata di gruppo è in genere quella più utilizzata in un Network IPSC, dal momento che consente di realizzare la relazione uno-a-molti. Infatti con la chiamata di gruppo, ogni utente che dovesse selezionare la trasmissione verso il codice di gruppo (in gergo definiti Talk Group), potrà fare traffico voce con tutti gli altri utenti che stanno usando lo stesso Talk Group. Anche in questo caso qualora un utente non conoscesse i codici dei Talk Groups usati dagli altri corrispondenti potrebbe rischiare di non ricevere alcun traffico, visto che lo squelch della propria radio non verrebbe aperto. La spiegazione è la medesima già analizzata nel paragrafo precedente relativo alle chiamate private, ovvero l indirizzo IP a cui verrebbe destinata la chiamata di gruppo deve corrispondere tra tutti i membri che decidono di partecipare al QSO di gruppo. A tal proposito sempre nella configurazione degli apparati esiste un ulteriore parametro che prende il nome di Indirizzo del CAI del Gruppo di rete (Group CAI Network); mediante gli stessi meccanismi ampiamente illustrati nel paragrafo precedente è possibile determinare l indirizzo IP associato al Talk Group in modo che una comunicazione indirizzata a tal codice si tradurrà in un messaggio destinato ad un determinato indirizzo IP in rete. Anche in questo caso è importante che la chiamata venga effettuata sullo stesso Time Slot dove anche gli altri membri del QSO stanno usando lo stesso codice di gruppo, altrimenti la chiamata non potrà essere ricevuta; inoltre è importante conoscere anche i codici relativi ai gruppi di chiamata ed è per questo motivo che conviene sempre informarsi con i gestori del Network IPSC per sapere quali gruppi siano stati implementati e su quali Time Slot. Per esempio sul Network IPSC IT-DMR-Network sono stati assegnati un paio di Talk Groups distribuiti sui due Time Slot, assegnando al Time Slot 1 il traffico nazionale attraverso il Talk Group 222 riservato all Italia, mentre sul Time Slot 2 sono stati definiti i Talk Groups relativi alle suddivisioni regionali, in modo che il traffico regionale sia confinato solo agli impianti della stessa Regione; maggiori info al link I QSO di gruppo sono di tipo circolare e consentono a tutti i partecipanti di sentire e parlare con altre persone, estendendo di fatto il limite imposto dalla chiamata privata circoscritta a due persone sole. 5

6 Chiamata in Broadcasting. Vi sono delle circostanze dove un operatore può avere la necessità di farsi ascoltare da qualunque utente presente in rete, premesso che si conosca il Time Slot dove la persona è in ascolto. Abbiamo visto in precedenza che in entrambe le chiamate, sia privata che di gruppo, è importante per il mittente conoscere il codice del contatto per indirizzare la chiamata, con il rischio conseguente di non sentire nulla se non vengono impostati gli stessi codici usati dagli altri OM presenti in radio. La chiamata in broadcasting utilizza uno speciale codice di chiamata (in gergo All Call) con numero ID fisso e non modificabile, pertanto corrisponde ad un indirizzo IP di broadcast ben preciso. Pertanto quando viene trasmessa una chiamata All Call su un determinato Time Slot, qualunque utente della rete che fosse in ascolto su quel determinato Time Slot riceverebbe la chiamata, indipendentemente da quale valore di Talk Group avesse impostato come valore di ricezione. Per cui la chiamata All Call prevale su tutto, consente sempre di essere ricevuta da parte delle persone in ascolto sullo stesso Time Slot dove la chiamata viene generata; non è pertanto possibile far sentire una chiamata All Call trasmessa sul Time Slot 1 agli utenti in ascolto sul Time Slot 2 e viceversa. Inoltre la chiamata All Call è solo in uscita, ovvero consente di generare una trasmissione ricevibile da tutti, ma non è un Talk Group universale per ricevere qualunque comunicazione; funziona cioè solo in trasmissione (infatti si parla di chiamata). Uno dei modi per poter ricevere il maggior numero di traffico non sapendo dove le persone trasmetteranno consiste nel crearsi uno speciale gruppo di ascolto che contenga la maggior parte dei Talk Groups più popolari; oppure alternativamente si possono creare le liste di scansione per passare in ricezione da un Talk Group all altro e sperare di intercettare una comunicazione inviata da qualcuno. Esistono anche altre soluzioni basate sia sul software che su schede hardware che facilitano i gestori all ascolto di tutti i possibili Talk Groups anche senza saperne il numero, ma si tratta di soluzione specifiche e non implementabili su larga scala al momento. 6