Sperimentare e comunicare con reti digitali a copertura mondiale, fatte da noi OM per noi OM

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1 L OM digitale Sperimentare e comunicare con reti digitali a copertura mondiale, fatte da noi OM per noi OM by IK5FKA - Gruppo Radio Firenze Essere radioamatore vuol dire poter fare spaziare il nostro apprendimento e il nostro desiderio di comunicare lungo moltissime strade: frequenze a disposizione che vanno dalle onde lunghissime alle microonde; comunicazioni attraverso la ionosfera, con ponti ripetitori, satelliti o moon bouncing ; modi di emissione che sembrano percorrere una scala dei tempi a partire dallo storico ma mai tramontato CW; poi AM, SSB, FM; e poi la RTTY che in un certo senso inaugura gli attuali modi digitali PSK, JT e altri. Senza scavalcarsi a vicenda ma offrendo allo sperimentatore un terreno vastissimo di scelte e di traguardi. E adesso anche D Star, DMR, Fusion Nuovi termini della comunicazione voce digitale che da qualche anno offrono agli OM altri spunti per provare e imparare. Non è da tutti capirli, forse; ma forse sì Perchè Perché una comunicazione digitale? Cosa vuol dire? I suoni e le voci sono di per sé fenomeni analogici: in un QSO le onde sonore generate dal microfono possono avere infiniti valori. Digitalizzare, rendere finiti questi valori e quindi rappresentabili con dei numeri, porta a una piccola (ma non percepibile) perdita di informazione col vantaggio però che l informazione sonora può essere elaborata da computer o da chip dedicati, programmati ad esempio per filtrare con precisione la larghezza di banda, come pure per mantenere inalterata la qualità del QSO anche con minimi segnali; e via così. Da molti anni gli OM sperimentano e usano anche sistemi digitali nei QSO in fonia, questo vuol dire comprensibilità perfetta fino a una soglia minima di segnale ricevuto. Al di sotto di tale soglia la voce si annulla ma in ogni caso la qualità della voce su segnali molto deboli va oltre alla corrispondente percezione in un QSO analogico. Inoltre queste forme di comunicazione si integrano efficacemente con Internet ampliando ulteriormente le possibilità di sperimentare.

2 Come Navigando in Rete alla ricerca di informazioni su questi ultimi protocolli digitali in uso dagli OM, troviamo spesso nomi astrusi, Vocoder, Slot, FDMA, TDMA e così via (se si vuole approfondire vi sono molti articoli e link anche nelle sezioni D Star e DMR del nostro sito). Qui cercheremo di dare invece qualche semplice nozione e qualche suggerimento per programmare le proprie radio in modo da operare efficacemente sulle reti digitali amatoriali D Star e DMR. D STAR Nonostante i tanti testi in Rete descrivano il D Star anche come sistema di comunicazione punto a punto o con unico ripetitore locale, sembra che la maggioranza dei QSO avvengano attraverso reti di ripetitori, o nodi, interconnessi quasi sempre via Internet: l intera rete permette di comunicare con corrispondenti remoti ovunque sia presente un nodo D Star. La figura mostra la versatilità di questo sistema (comunicazioni voce, invio di brevi messaggi o dati di posizione, trasmissione dati a media velocità a 128 Kb/s) anche se nell uso comune l ultima possibilità è in pratica ignorata.

3 RIPETITORI, GATEWAY, MODULI A, B, C, D Ogni nodo della rete è costituito da due elementi, il ripetitore locale vero e proprio e il gateway ed è quest ultimo a interconnettere gli OM locali con l intera rete e i nodi remoti. Il ripetitore può avere uno o più moduli per la connessione locale sulle diverse bande radioamatoriali e che vengono richiamati, nella sintassi dei comandi che vedremo ( ottava colonna del campo riservato ai nominativi ), con le lettere A, B, C o D : A: Modulo in banda 1.2 GHz modo Digital Voice (DV) B: Modulo in banda 440 MHz modo Digital Voice (DV) C: Modulo in banda 145 MHz modo Digital Voice (DV) D: Modulo in banda 1.2 GHz modo Digital Data (DD) NOMINATIVI: OM, RIPETITORI E GATEWAY Sono quattro i parametri fondamentali per predisporre al QSO usando una qualsiasi radio operante in D Star: MY: Il proprio nominativo seguito eventualmente, dopo una barra / preimpostata nella configurazione, di altri 4 caratteri utili per dare un ulteriore dettaglio ai corrispondenti. Es: MY: IK5FKA /P > sono in portatile; MY: IK5FKA /E880 > sto usando l apparato IC E880; ecc. A integrazione del nominativo è possibile inserire ulteriori commenti nel parametro MESSAGE che verrà visualizzato dal corrispondente dopo il nominativo ricevuto. UR: una stringa di caratteri che dipende dal tipo di chiamata o di operazione: UR: CQCQCQ > CQ generale; UR: IK1ABC > Connessione con IK1ABC; UR: /IR0ABCB > Connessione al modulo B del ripetitore IR0ABC UR: E (una E preceduta da 7 spazi) > Prova di Eco sul ripetitore (quanto viene trasmesso è poi ripetuto in ricezione); UR: I (una I preceduta da 7 spazi) > Richiesta dello stato del ripetitore; UR: XXXXXXXL > effettua un link dal ripetitore al reflector XXXXXXX (vedi sotto); UR: U > disconnette il reflector se il ripetitore è connesso; RPT1: Il nominativo del ripetitore locale, seguito, all ottava colonna del campo da riempire, dal carattere A, B o C dipendente dalla banda di frequenza che si sta utilizzando (oppure lasciato vuoto se collegamenti punto punto locali): RPT1: IR5AY C (due spazi prima della C) > collego IR5AY sulla banda 2 mt

4 RPT1: IR5UBO _ B (uno spazio prima della B) > collego IR5UBO sulla banda 70cm RPT2: il nominativo del ripetitore locale seguito (in ottava colonna) dalla lettera G per connessioni nella rete (es. RPT2: IR5UBO _ G ) oppure lasciando vuoto il campo se per soli QSO locali via ripetitore ma senza entrare in rete Naturalmente ciascun apparato ha le sue modalità di configurazione, memorizzazione ecc. e le operazioni di inserimento dei parametri possono essere laboriose se effettuate manualmente da menu. Diventano allora molto utili i programmi forniti nella confezione o scaricabili dal sito del produttore: si predispone tutto da PC poi con un cavetto apposito, di solito fornito nella confezione, acquistabile a parte o autocostruito, si trasferiscono i dati nella radio. IN RETE: REFLECTOR L interconnessione dei vari ripetitori/gateway avviene attraverso reflector centralizzati localizzati in Rete, una sorta di gruppi virtuali. Nel tempo si sono realizzati reflector di diverso tipo (DCS, XRF ecc.) ma il concetto di base è che se più ripetitori sono collegati ad un unico reflector (ad esempio a XRF077A), solo gli OM connessi ai ripetitori linkati a XRF077A potranno sentirsi tra loro. Molti ripetitori consentono agli stessi OM la scelta del reflector da linkare: per esempio dando UR: XRF077AL si dà al ripetitore il comando per inserirsi nel reflector indicato. Vi si disconnette dando UR: U (una U preceduta da 7 spazi) oppure dopo un certo tempo di timeout senza traffico sul ripetitore. Informazioni e approfondimenti si trovano facilmente ricercando in Rete oltre che nel nostro sito

5 DMR Gli apparati che funzionano col sistema DMR sono stati progettati inizialmente per i servizi civili (polizia, mezzi di soccorso ecc) per facilitare una migrazione tra l analogico (ponti FM) e il digitale: l acronimo DMR sta appunto a significare Digital Migration Radio in quanto i canali possono venire programmati anche per la classica modulazione FM, quindi compatibili con i ripetitori analogici ancora esistenti. Per l uso tra noi OM queste stesse radio o altre che si sono via via prodotte e più specifiche per l uso radioamatoriale devono venire in ogni caso programmate sulle bande di frequenza assegnate al servizio di Radioamatore per poter sperimentare e creare legalmente le nostre reti di comunicazione anche con questo protocollo. STRUTTURA DELLA RETE Anche qui si parla di reti di ripetitori, connessi principalmente via Internet. Una caratteristica unica del protocollo DMR è la capacità di gestire due canali ( slot ) in contemporanea sull unica frequenza concessa al ripetitore: quindi due QSO su un unico sistema. Convenzionalmente nel mondo radioamatoriale, lo slot 1 è dedicato a collegamenti nazionali o internazionali, mentre lo slot 2 serve a veicolare QSO locali o regionali, attraverso l uso del gruppi di chiamata o Talk Group, anche qui convenzionalmente attraverso una sorta di gerarchia seguita nella comunità dei DMR Users. Qui sotto un prospetto esemplificativo di quali possono essere i Talk Group, o TG, interessanti per QSO di OM italiani. Come spiegato prima, nella configurazione della radio occorre associare i TG nazionali o internazionali (qui sotto, i TG 1, 2, 222) allo Slot 1, gli altri allo slot 2. I TG2221, 2222, 2223 ecc. si riferiscono a collegamenti con le zone postali italiane, ad esempio chiunque può conversare con OM connessi a ripetitori toscani attraverso il TG2225. Un esempio di possibili Talk Group nell uso da radioamatori italiani

6 Quindi: Il protocollo DMR porta due Slot in contemporanea nel flusso di trasmissione e nella struttura della rete mondiale abbiamo: Slot 1: sempre usato per QSO in Talk Group nazionali/internazionali (TG 222, TG 1 ecc.) Slot 2: per Talk Group locali, regionali o per territorio (TG 8, TG 9, TG 2221, TG 2225 ecc.) On demand e timeout del ripetitore Nei ripetitori, per impedire il perdurare di un unico TG in uso per un tempo indeterminato (fino a poco tempo fa solo nello slot 2, ora anche sul primo), è stato implementato un meccanismo di connessione on demand : l uso un determinato Talk Group viene attivato al primo colpo di portante dell OM interessato ad entrare nel sistema, e con un timeout (in genere 10 minuti) nel caso di inattività sul ripetitore su cui si è iniziato il QSO. La scelta del meccanismo on demand anche sul primo slot è conseguenza del traffico sempre maggiore sul TG italiano 222, per evitare l occupazione dello Slot 1 nell intera rete per tempi anche eccessivi. Brandmeister Man mano che l interesse dei Radioamatori per il sistema DMR cresce, lo stesso hardware della rete viene a slegarsi dalla necessità di utilizzare prodotti professionali (Motorola in primis ), certamente di qualità ma dal costo elevato, e già si vede un traffico sempre maggiore attraverso hotspot e ripetitori anche autocostruiti. Attualmente il sistema di gestione della rete di ripetitori (paragonabile al reflector nel sistema D Star) è il Brandmeister, un PC Linux centralizzato che, sviluppato e gestito da radioamatori, è via via perfezionato in modo da aggiungere anche altre possibilità comunicative, ad esempio dando ai ripetitori una funzione di gateway verso altri sistemi utilizzando determinati Talk Group. Identificazione e CCS7 Trattandosi di una rete mondiale è necessaria una corretta identificazione degli operatori che vi transitano. Ad ogni OM viene assegnato un numero di 7 cifre chiamato CCS7 così composto: 1. Prime 3 cifre: identificativo della nazione (per l Italia: 222); 2. Quarta cifre: identificativo della zona territoriale (esempio: 5 = Toscana); 3. Ultime 3 cifre: un numero progressivo che identifica il Radioamatore (esempio: IK5FKA = 011) Per ottenere il numero identificativo occorre aprire la pagina web digital.net dove è necessario seguire alcuni passi compilando quanto richiesto e alla fine inviando una con allegata la scannerizzazione della propria licenza di radioamatore. Queste caratteristiche e queste regole sono predisposte nella configurazione dei ripetitori e coordinate tra tutti i sysop della rete. A noi resta che seguirle (e finalmente ci arriviamo ) attraverso la programmazione delle nostre radio!

7 LA PROGRAMMAZIONE DEGLI APPARATI Contrariamente al altri sistemi (tra cui il D Star) non è possibile configurare la radio direttamente da menu, che qui permette solo qualche modifica di base. Tutto il lavoro va quindi fatto via computer sotto Windows. Il software di configurazione (CPS o Customer Programming Software) è diverso da marca a marca e spesso anche da modello a modello e in genere va scaricato dal sito del produttore assieme ai driver dedicati per il trasferimento finale via cavo USB alla radio; il suo uso però è lo stesso per tutti e le principali tabelle da riempire sono le stesse. La prima operazione da fare è comunque quella di inserire il proprio Radio ID (CCS7) cioè quel numero a 7 cifre che identifica in modo univoco ogni nominativo e che si è provveduto a ricevere attraverso la registrazione su register.ham digital.net. Qui le tabelle essenziali da configurare: I CONTATTI (nome / group call / id) I CANALI (frequenza, slot ecc. del ripetitore compreso TG e gruppo di ricezione da utilizzare) I GRUPPI DI RICEZIONE (uno o più Talk Group) LE ZONE (l insieme dei canali commutabili manualmente) I nomi nei contatti e quelli delle successive tabelle da creare sono personalizzabili.

8 COME RIEMPIRE LE TABELLE Contatti : E la prima tabella da considerare. Inserire innanzitutto i vari TG che si intende utilizzare, definendone il tipo come Group Call. Seguano poi eventualmente i nominativi che vogliamo visualizzare per esteso nel display anziché col solo ID, col tipo Private Call. Il Call ID corrisponde rispettivamente al numero del Talk Group, o per il singolo nominativo, al proprio CCS7 ricevuto alla registrazione:

9 Gruppi di ricezione (Group List): servono per definire quale o quali TG si vogliano ricevere durante l uso di un canale. Di solito viene inserito lo stesso TG usato dal canale in trasmissione. Canali : Per ogni ripetitore da collegare vanno create una o più tabelle o canali, ciascuna ripetuta per ogni Talk Group che si intende utilizzare. Sarà poi possibile scegliere, attraverso l uso delle zone (vedi sotto) il canale su cui effettuare il collegamento cioè la scelta del TG sul ripetitore utilizzato. Nella tabella, oltre alle frequenze RX e TX del ripetitore, vanno impostati il tipo di canale (in questo caso digitale ), il Talk Group, il Gruppo di ricezione e lo Slot (1 o 2 come descritto prima). Gli altri parametri (compreso il Color Code che per noi è sempre uguale a 1) possono restare invariati.

10 Zone: Infine, si raggruppa in ogni tabella Zona un numero di canali (fino a 16) che possono essere qualsiasi a seconda delle proprie preferenze e che saranno facilmente selezionati agendo su un comando della radio (a seconda del modello, i pulsanti frecce nella tastiera o un commutatore a 16 posizioni). Si possono creare diverse zone (il numero massimo può variare a seconda del modello di apparato) anch esse selezionabili con delle semplici operazioni sul proprio RTX. Su questo apparato, la manopola centrale seleziona uno dei 16 canali possibili di una zona. Uno dei tasti laterali può essere programmato per il cambio della zona e quindi del gruppo di canali su cui operare.

11 L evoluzione della specie...