La Radio in Digitale 

 

Un piccolo spazio dedicato per orientarsi sulle nuove attività in digitale.

 

Ci limitiamo a segnalare dei link giusti dove avviare la propria attività.

 

In rete ci sono siti che sono semplici rimandi ad altre pagine, non curati e non aggiornati, con procedure obsolete che spesso possono indurre in errore chi è alla ricerca di informazioni di base per iniziare la propria attività. 

"Life after FT-8: c’è vita nell'etere oltre all'FT-8?" (articolo di Andrea IW0HK)

 

Pubblichiamo il link all'articolo di Andrea IW0HK, pubblicato sul sito A.R.I., nella sezione Modi Digitali (tratto da RadioRivista 7-8/20 pagg. 12-13), relativamente alla presenza e utilizzo on the air di modi digitali diversi dall' FT-8.

 

FT8 (sigla derivata da "“Franke-Taylor design, 8-FSK modulation”) è un sistema di modulazione digitale sviluppato da Joe K1JT, Steve K9AN e Bill G4WSJed introdotto nel 2017. Consente scambi rapido (nell'ordine di pochi secondi) ed è molto efficiente (si riescono ad effettuare collegamenti QRP con bassa propagazione e a notevole distanza).

 

La "ricognizione" di Andrea ha evidenziato alternative, come JS8Call, Sim31, Ros ed Olivia, che meritano attenzione e possono rappresentare occasioni per interessanti sperimentazioni. 

 

 

 

Il D-Star, è un protocollo digitale di trasmissione brevettato dalla giapponese Icom. Questo sistema consente ai radioamatori di trasmettere dati e fonia in modo contemporaneo. Tutto questo sistema interagisce con la rete internet per collegare i vari ponti attivi in tutta Italia e nel mondo, in quanto ci sono varie reti a livello globale tutte interconnesse via radio o via net.

 

Si può effettuare anche una trasmissione stand alone, cioè da solo, senza connessione alla rete. In modalità stand alone non puoi collegare le stazioni della rete mondiale D-star.

 

Ovviamente è un sistema proprietario è funziona con le Radio Icom di recente produzione.

 

I riferimenti Italia sono stati da noi selezionati in base alle nostre esperienze.

 

Abbiamo avuto bisogno di aiuto per la prima iscrizione e per i settaggi della radio, in questo abbiamo avuto un grande supporto dalla Sezione ARI di Lanciano, nello specifico Mario IZ6FGP ci ha dedicato molto tempo per recuperare un iscrizione al sistema non andata buon fine (vedi premessa iniziale).

 

Consigliamo quindi a chi vuole affacciarsi nel mondo D-star di partire da qui : 

• Modulo di iscrizione (link non più attivo)
• Forum, per essere sempre aggiornati sulle novità del sistema ((link non più attivo)
• link transito (utile per verificare che i settaggi siano andati a buon fine)

 

Ringraziamo Mario IZ6FGP per il supporto dato in puro Ham spirti e per la dedizione allo sviluppo di questo sistema digitale.

 

73 il Cd di Sezione.

 

 

Digital Mobile Radio (DMR) è uno standard per radio digitali patrocinato dal competente European Telecommunication Standards Institute (ETSI). Dotato di avanzate funzioni voce e dati e di una vasta gamma di altre caratteristiche ed applicazioni sia in modalità tradizionale che in modalità trunking, lo standard DMR ha ricevuto svariati riconoscimenti a livello globale.i

 

 Il DMR è un protocollo "libero" e questo ha fatto si che in questi anni si siano sviluppate diversi reti a livello sia nazionale che globale.

 

Per esperienze dirette ad oggi (2020) abbiamo verificato che la rete più estesa in Italia è IT DMR per questi motivi abbiamo deciso di dare fiducia al sistema trainante al fine di uniformare la rete a livello Nazionale.

 

Sotto i riferimenti per la rete IT MDR :

• DMR ITALIA https://www.dmr-italia.it/ (link non più attivo)
• Dash board con mappa delle reti, transiti e ripetitori (link non più attivo) 

Cos’è il nuovo sistema DMR

 

DMR, è l'acronimo di Digital Mobile Radio, è uno standard di comunicazione digitale per le comunicazioni di tipo civile/professionale, esistente da alcuni anni ed utilizzato da molti sistemi che noi già  usiamo nella vita comune,  ad esempio, la telefonia cellulare e molti altri.

 

La tecnica utilizzata permette di comunicare sulla medesima frequenza con  due comunicazioni contemporanee ed indipendenti, mediante suddivisione in due slot temporali differenziati di 30 millisecondi ciascuno.

Dunque, le due comunicazioni possono avvenire in modo contemporaneo, senza che la prima possa disturbare la seconda, con l'effettivo contenimento della risorsa spettrale. Di fatto avvengono due diverse comunicazioni nella stessa larghezza di banda!

 

Il sistema radioamatoriale digitale D-Star, già  noto a noi radioamatori, invece si basa sullo standard di modulazione, con esso il canale radio viene compresso in una larghezza di banda più piccola di quanto siamo soliti utilizzare con le trasmissioni analogiche (da 12,5 Khz a 6,25 Khz)

Dunque, DMR e D-Star sono due mondi paralleli, digitali, molto efficienti, ma ognuno con peculiarità  differenti.

 

Ci sono comunque Ponti che permettono l'interscambio tra i due sistemi DSTAR/DMR se pur con qualche problema, ma tutto è in rapido sviluppo.

 

Negli apparati DMR ci sono ad esempio delle peculiarità  aggiunte, come ad esempio la possibilità  di inviare/ricevere brevi messaggi di testo ( tipo sms), avvisi di chiamata o addirittura permette di conoscere la presenza in radio di una determinata stazione.

Già  al primo approccio, si potrà  rilevare una migliore qualità  audio, per la presenza di specifiche routine software degli apparati, come il dispositivo di abbattimento del rumore di fondo.

La trasmissione di dato (voce) a pacchetto permette performance veramente notevoli.

 

In sezione abbiamo condotto test riuscendo a comunicare con una notevole qualità audio, agganciando da Terracina il ponte dei Castelli Romani IR0UFF  (circa 65km di distanza) con un palmarino e 5w in antenna (gommino).

 

Questo solo per dimostrare le potenzialità del nuovo sistema.

 

I principali processi di protocollo della rete digitale DMR sono:

 

• Conversione da analogico a digitale

Il segnale vocale viene convertito da forma d'onda acustica in forma d'onda elettrica analogica. Questa forma d'onda vocale è quindi campionata da un convertitore analogico / digitale. In una tipica applicazione radio, un campione a 16 bit è prelevato ogni 8kHz, questo produce un bitstream digitale che contiene un numero d'informazioni eccessivo da inviare su un canale radio a 12.5kHz. Quindi si rende necessaria una compressione dei dati.

• Vocoder e correzione di errori Forward Error Correction (FEC)

La funzione di Vocoding (codifica della Voce) comprime la comunicazione vocale in parti e ne esegue una codifica con un ridotto numero di bit, riducendo notevolmente il rumore di fondo. Il Vocoding comprime il bitstream della voce per adattarla alla banda stretta equivalente del canale radio. Il vocoder adottato è AMBE +2, che è stato sviluppato dalla Digital Voice System, Inc (DVSI), leader nel settore vocoding. Oltre al processo di vocoding, si applica anche la correzione di errore “Forward Error Correction” (FEC). FEC è una tecnica matematica di checksum che permette al ricevitore di correggere errori che possono essersi verificati in caso di interruzione del canale a radiofrequenza (RF). In questo modo si elimina il rumore che può falsare un segnale analogico e di confronto consente più coerenti prestazioni audio in tutta la zona di copertura.

• Formattazione (Framing)

In questa fase la voce soggetta a Vocoding è formattata per la trasmissione richiesta dal protocollo DMR in pacchetti (come il color code, group ID, PTT ID, tipo di chiamata, ecc).
Questi pacchetti sono costituiti da un tipo di struttura contenente una intestazione ed una parte successiva. L'intestazione contiene la chiamata di controllo, l’ID dell’informazione e la parte restante contiene la voce decodificata. L’informazione di testa si ripete periodicamente nel corso della trasmissione, migliorando così l'affidabilità delle informazioni di segnalazione e consentendo ad una radio che si mette in ricezione di aderire ad una chiamata che potrebbe essere già in corso - si fa riferimento a questa funzione come "Late entry".

• Trasmissione TDMA

Infine, il segnale è codificato con una trasmissione a modulazione di frequenza (FM). I bit contenuti nei pacchetti in digitale vengono codificati come simboli che rappresentano l'ampiezza e la fase della portante modulata in frequenza, il segnale viene amplificato, quindi trasmesso.
In TDMA (Time Division Multiple Access) si organizza un canale in 2 fasi temporali distinte: un dato del trasmettitore radio è attivo solo per brevi istanti (cosa che prolunga la durata della batteria dei terminali portatili). Trasmettendo su time slot con alternanza di banda, due chiamate possono condividere lo stesso canale allo stesso tempo, senza interferire gli uni con gli altri (raddoppiando l'efficienza dello spettro). Utilizzando TDMA, la radio trasmette solo durante il suo time slot (vale a dire che esso trasmette un burst di informazioni, quindi attende, poi trasmette la successiva porzione di informazioni).

• Incremento capacità su canalizzazione 12.5KHZ

L’ architettura utilizzata dal DMR divide il canale in 2 time slots alternati, creando così due canali logici su un unico canale fisico 12.5kHz.
Ogni chiamata vocale utilizza solo uno di questi canali logici e ogni utente accede ad un time slot come se si trattasse di un canale indipendente. Una trasmissione radio trasmette informazioni solo durante il suo slot selezionato, e sarà inattivo durante lo slot alternato. La radio in ricezione osserva le trasmissioni in entrambi i time slot, basandosi sulla segnalazione di informazioni incluse in ogni time slot per determinare quale è stata chiamata e quale destinata a ricevere.
Per confronto, la radio analogica opera sul concetto di Frequency Division Multiple Access (FDMA). In FDMA, ogni terminale radio trasmette continuamente su un determinato canale, e la radio di ricezione riceve sle trasmissione tramite accordo sulla portante alla frequenza desiderata.
La tecnica TDMA quindi offre un metodo per la realizzazione di canalizzazione equivalente 6.25kHz impiegando ripetitori a banda 12.5kHz, che si rivela un grande vantaggio in termini di licenza per gli utenti. Inoltre questa tecnica preserva le ben note caratteristiche e prestazione RF della canalizzazione a 12,5 kHz. Dal punto di vista fisico il segnale che occupa due slot TDMA a 12.5kHz si propaga essenzialmente allo stesso modo in cui oggi opera la canalizzazione 12.5kHz con tecnologia analogica.

• Riduzione infrastruttura di rete

Con l'aggiunta dei vantaggi della tecnologia digitale basata su radio TDMA, il sistema radio può funzionare con un solo ripetitore a singolo canale e fornire il doppio della capacità di traffico, offrendo inoltre una copertura RF con prestazioni equivalenti o migliori rispetto all'odierna tecnologia radio analogica.

• Flessibilità di sistema TDMA

La logica di canali attivati da due slot TDMA, può potenzialmente essere utilizzata per una varietà di scopi. Molte organizzazioni che hanno adottato il DMR, si sono dirette verso l'implementazione di sistemi nel modo seguente:

• Qualità audio digitale e prestazioni di copertura

La differenza essenziale tra la tecnologia analogica e quella digitale riguarda le modalità di degradazione della qualità audio nella regione di copertura della rete. L’audio analogico degrada linearmente attraverso la regione di copertura radio, mentre la qualità audio digitale si mantiene più consistente ed uniforme in tutta l’area di copertura.
La ragione principale di questa differenza nella degradazione audio è dovuta all’impiego della codifica di correzione d’errore utilizzata nella tecnica di radio trasmissione digitale, che può fornire contenuti audio e dati virtualmente privi di perdita su area di gran lunga maggiore.
Di seguito si illustra graficamente la relazione di qualità audio, in relazione alla distanza di copertura. Si noti che:

• Attese dell’utente sulle prestazioni audio digitali

Ci sono molte differenze tra il comportamento del segnale audio digitale e la percezione che si ha con la classica tecnologia analogica. L’esperienza degli utenti in riguardo alla tecnologia audio digitale è la seguente:

 

 

E' un implementazione per l'uso di diversi protocolli digitali di trasmissione.

 

Vi rimandiamo al link della pagina gestita dal Gruppo Radio Firenze per rimanere sempre aggiornati sugli sviluppi del sistema DVMGA

 

 

Gruppo Radio Firenze Attività Radioamatoriali Sperimentali 

 

ARI Associazione Radioamatori Italiani

Sezione dei Castelli Romani  (00.06)

Via Sicilia 15 - 00045 Genzano (RM) Italy

e-mail : aricastelliromani<at>gmail.com