IL PACKET RADIO
Introduzione:
Il packet radio è un formato standard di trasmissioni dati
utilizzato da molti anni dai radioamatori per scambiare
programmi o informazioni digitali attraverso i loro apparecchi
ricetrasmittenti.
Una stazione ricetrasmittente operante in packet radio può
essere strutturata fondamentalmente in due modi diversi. Nel
caso più semplice si compone di un ricetrasmettitore,
un'apparecchio TNC (Terminal Node Controller - terminale
controllore di nodo) e un videoterminale. L'altra composizione
classica è quella implicante un ricetrasmettitore, un
particolare modem e un computer (generalmente un PC)
equipaggiato con un software apposito.
Nel primo caso il terminale è la fonte delle informazioni
numeriche mentre il TNC gestisce e controlla la comunicazione,
nel secondo, invece, il computer funge sia da fonte di
informazioni digitali che da controllore della comunicazione, in
quanto, grazie a dei programmi dedicati, invia al modem dei
segnali già completi di informazioni ridondanti costituenti il
protocollo. In questo caso modem non fa altro che trasformare i
segnali binari dalla forma in cui li genera il computer (due
livelli diversi di tensione) in forma adatta a modulare una
portante radio.
Bisogna chiarire, però, che le descrizioni riportate riguardano
due casi più semplici e lineari. Molto spesso, infatti nelle
stazioni packet i TNC sono collegati a computer in modo da poter
effetture anche la trasmissione via radio di file o semplici
programmi.
Il ricetrasmettitore ha in ogni caso la funzione di modulare e
demodulare la portante radio.
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Altre applicazioni delle comunicazioni dati via radio
Introduzione alle comunicazioni dati via radio
Il funzionamento del sistema:
Il sistema packet prevede fondamentalmente la trasmissione di
pacchetti composti dai byte dell'informazione che deve essere
trasmessa; dal nominativo della stazione trasmittente; dal
nominativo della stazione a cui è destinato il pacchetto e da
alcuni caratteri di controllo.
Per lavorare in packet occorre assolutamente possedere un
ricetrasmettitore, poiché per poter ricevere delle informazioni
bisogna essere in grado di trasmettere dei segnali di controllo
(costituenti il protocollo), utili a connettere un'altra
stazione, chiedere la ritrasmissione del pacchetto in caso di
errori e a mantenere attiva la connessione nonostante eventuali
disturbi del segnale radio.
Si afferma quindi che il packet è un sistema di comunicazione
ideale, perché grazie al controllo degli errori e alla richiesta
di ritrasmissione è impossibile che i dati vengano in qualche
modo persi o alterati durante il loro passaggio nel canale di
trasmissione.
Dal punto di vista dell'utente-operatore il sistema può essere
paragonato ad una rete telefonica. Per effettuare un
collegamento tra il proprio elaboratore ed un'altra stazione,
infatti, si deve fornire il nome della stazione stessa,
paragonabile al numero dell'utente, e a volte anche il nome di
un nodo di connessione (ripetitore di dati digitali)
paragonabile al prefisso. Come nel caso del telefono, la
stazione chiamata può risultare occupata, libera o disattiva.
Il protocollo di comunicazione:
Il protocollo usato nelle trasmissioni packet radio e l'AX25, un
codice di comunicazione derivato dall'X25 che è stato emanato
dall'ITU (International Telecomunication Union) per normalizzare
a livello internazionale le trasmissioni dati a scambio di
pacchetto.
L'AX25 è ottimizzato per la trsmissione via radio, permette la
correzione degli errori tramite un controllo ciclico di
ridondanza (CRC) e prevede la trasmissione di alcuni codici che
garantiscono una perfetta comunicazione tra diverse stazioni
ricetrasmittenti operanti sulla medesima frequenza.
I modem e i TNC:
I modem per packet radio possono essere divisi in due categorie
ben definite. I più semplici si limitano a trasformare le
informazioni binarie, fornite dal computer come due diversi
livelli di tensione, in segnali capaci di modulare una portante
radio (modem baycom) mentre i più complessi, contengono
circuiterie aggiuntive capaci di gestire autonomamente la
comunicazione (interfaccia TNC). In entrambi i casi, per
garantire completa compatibilità all'interno del sistema, i
livelli logici, vengono convertiti in segnali sinusoidali con le
seguenti frequenze (modulazione AFSK):
2.200 Hz => LIVELLO LOGICO 0
1.200 Hz => LIVELLO LOGICO 1
Il modem del sistema packet oltre a produrre i suddetti segnali
li deve poter riconoscere quando sono trasmessi dall'altra
stazione ed è chiamato anche a commutare il ricetrasmettitore da
ricezione a trasmissione e viceversa quando ciò si rende
necessario ai fini della comunicazione.
I Ricetrasmettitori:
Il ricetrasmettitore da scegliere per questo tipo di
comunicazione radio dipende da che velocità di scambio dati si
vogliono raggiungere e da che frequenze si vogliono coprire.
Il sistema di comunicazione packet radio si è sviluppato sin
dalle sue origini sulle frequenze radioamatoriali delle bande
VHF e UHF (da 144,575 a 144,775 MHz e da 433,925 a 435,225 MHz);
tuttora queste restano le bande più frequentate e le uniche
legalmente riconosciute in Italia, tuttavia si sta sviluppando a
livello europeo una rete packet anche sulla banda degli 11 metri
(comunemente detta CB).
Il software:
Anche in questo caso bisogna operare una distinzione tra
stazioni che utilizzano le interfacce TNC e quelle che invece si
basano su modem tipo baycom.
Se la stazione presenta un TNC collegato ad un computer il
software utilizzato potrà essere anche molto semplice dovendo
solamente inviare al video le informazioni fornite
dall'interfaccia e, viceversa, mandare verso l'interfaccia le
informazioni lette da tastiera. In realtà, nella maggior parte
dei casi, software così elementari vengono sostituti da altri,
molto più complessi e potenti, generalmente realizzati dagli
stessi radioamatori, che permettono, tra le altre cose, il
trasferimento di file e il servizio di posta elettronica.
Nel caso si utilizzi il modem baycom il software avrà i delicati
compiti di preparare i pacchetti completi di informazioni
aggiuntive da mandare al modem e decodificare le informazioni
agguntive annesse ai pacchetti ricevuti. Anche programmi di
questo tipo sono prodotti da radioamatori e generalmente diffusi
in modo gratutito.
BREVE GLOSSARIO DELLA TERMINOLOGIA PACKET RADIO
Nei discorsi concernenti il packet radio si utilizzano spesso
dei termini o delle sigle che non sempre sono note a tutti:
ASCII : E' l'abbreviazione di American Standard Code for
Information Interchange. L'ASCII è un codice digitale
riconosciuto a livello internazionale costituito da 7 o 8 bit di
informazioni, molto sensibile ad errori dovuti a cattiva
propagazione, disturbi (QRM) e disturbi atmosferici (QRN).
AX25: E' un protocollo derivante dall'X25 e utilizzato per le
trasmissioni packet radio. Tutti i pacchetti sono costituiti
fondamentalmente dai medesimi elementi: nominativo della
stazione che li invia, nominativo della stazione che li riceve,
informazioni aggiuntive riguardanti il tipo di pacchetto ed un
codice di controllo per gli errori chiamato CRC.
AFSK: E' l'abbreviazione di Audio Frequency Shift Keying. L'ASFK
è il metodo di modulazione per il quale il modem produce due
frequenze audio corrispondenti rispettivamente all'1 e allo 0 e
con le quali può essere poi modulata, in frequenza o in
ampiezza, una portante radio.
BBS : E' l'abbreviazione di Bulletin Board System. Una BBS non è
altro che una stazione packet, in genere attiva per molte ore al
giorno, nella quale si possono lasciare dei messaggi personali
rivolti ad altri radioamatori (posta elettronica). E', inoltre,
spesso a disposizione presso la BBS una banca dati contenente
informazioni e programmi prelevabili via radio.
BAUD: E' una delle unità di misura più usate per indicare le
velocità di trasferimento dei dati.
BIT RATE : E' la velocità di trasferimento espressa solitamente
in Baud o in bit al secondo.
CRC: E' l'abbreviazione di Cyclic Redunancy Check. E' il
particolare tipo di controllo di errore utilizzato per i
pacchetti del protocollo AX25.
DIGIPEATER: E' una stazione che funge da ripetitore digitale ed è
in grado di ricevere dei dati per poi ritrasmetterli in maniera
automatica.
In pratica si tratta di un ponte radio che permette di far
giungere o di ricevere messaggi in zone che altrimenti il nostro
ricetrasmettitore non riuscirebbe a raggiungere.
FULL-DUPLEX: E' un sistema di comunicazione che permette di
trasmettere e ricevere simultaneamente.
ITU: E' l'abbreviazione di International Telecomunication Union.
L'ITU è l'organismo internazionale più autorevole per
l'emanazione di normative riguardanti il campo delle
telecomunicazioni.
HALF-DUPLEX: E' un sistema di comunicazione dove la trasmissione
e la ricezione non avvengono contemporaneamente.
LAN: E' l'abbreviazione di Local Area Network, si tratta cioè di
una rete di packet locale.
MODEM BAYCOM: E' l'interfaccia più semplice ed economica che
permette l'utilizzo del sistema packet radio.
NODO: E' la stazione radioamatoriale che fa da ripetitore per i
dati digitali del packet. Il nodo è un evoluzione del digipeater
perchè permette una connessione tra due stazioni lontane mediata
e per questo più efficace.
QRM: E' il termine internazionale utilizzato in radiantistica
per indicare i disturbi alle radiocomunicazioni prodotti
dall'uomo.
QRN: E' il termine internazionale che indica i disturbi causati
da agenti naturali come piccoli terremoti, pioggia, neve o
rumore solare.
TNC: E' l'abbreviazione di Terminal Node Controller, un
interfaccia che assembla e dissassembla i pacchetti in
trasmissione e in ricezione.
X25: E' un protocollo di trasmissione emanato dall'ITU per
normalizzare la gestione delle reti a commutazione di pacchetto.
Introduzione alle comunicazioni dati via radio