L'hardware

E' passato ormai molto tempo dai primi esperimenti di comunicazioni digitali in ambito amatoriale.

Grazie al T.A.P.R. (Tucson Amateur Packet Radio), abbiamo avuto l'AX25,un protocollo derivato dall'X.25 ancora in uso in ambito commerciale. Era così nato il packet radio, una forma di comunicazione rivoluzionaria per l'epoca, poiché per chi non se ne ricordasse, i primi pionieri, in genere coloro che vedevano di buon occhio l'accoppiata personal computer/RTX, avevano a disposizione solamente l'RTTY o l'AMTOR per questo genere di operazioni, protocolli estremamente limitati dal punto di vista delle potenzialità.

L'arrivo dell'AX.25 con la seguente nascita dei primi TNC, tutti basati sul TNC1 TAPR, ha permesso di fare un grosso salto di qualità, potendo utilizzare i nostri soliti canali radio per comunicazioni più veloci ed affidabili. Il packet radio consente infatti la correzione automatica di ogni pacchetto ricevuto corrotto per cui può considerarsi un protocollo vitualmente perfetto. L'utilizzo del C.S.M.A. (Carrier Sense Multiply Access) ha consentito infine di poter operare con più stazioni sulla stessa frequenza, utilizzando il segnale di portante dell'RTX esclusivamente per il periodo di trasmissione delle informazioni, e non prima che il TNC (Terminal Node Controller) si sia accertato che il canale in uso sia effettivamente libero.

Tutti questi vantaggi e la possibilita' di poter operare sino a 1200 cps, ha aperto la strada a questo nuovo protocollo, la nascita di BBS collegate in rete per rendere possibile un sistema di messaggistica tra radioamatori a copertura mondiale, ha poi proclamato il packet radio come miglior sistema di comunicazione di questi ultimi anni.

Purtroppo però non sono tutte rose e fiori, l'incredibile aumentare degli operatori in packet radio ha pian pianino messo in evidenza alcuni problemi classici per le reti, ovvero il sovraccarico.
Il C.S.M.A. consente infatti l'accesso al canale solo se libero, ma non è in grado di predire se qualcuno inizierà la sua trasmissione assieme a noi, per non parlare poi del fatto che molto spesso il nostro TNC non sente nessuno, in realtà nell'area del nostro corrispondente potrebbero esserci un elevato numero di trasmissioni. Tutto questo è fonte di collisioni tra pacchetti e quindi causa di decisi rallentamenti sulla rete. Si è cercato di evitare il problema delle collisioni in vari modi, parecchi dei quali ormai abbandonati da tempo, l'unico che sembra ancora interessare gli addetti ai lavori è il DAMA. Questo sistema si basa sulla presenza in un'area di un nodo MASTER (in genere il BBS o il gateway TCP/IP) e di SLAVE, ovvero i TNC degli utenti. Sarà il Master a comunicare ad ogni SLAVE quando sarà il suo turno per la trasmissione, ed in caso uno SLAVE non rispondesse alla chiamata del MASTER, verrebbe messo in ultima posizione nella lista delle priorità, consentendo quindi di non bloccare per tempo inutile la rete. Il sistema è piuttosto efficiente, ci sono però alcuni problemi di implementazione, ad esempio due nodi MASTER che operano sulla stessa frequenza, avrebbero sicuramente problemi di conflitti tra loro nonchè con i relativi utenti, inoltre il sistema prevede un cambio di firmware nel TNC di ogni utente, il che scoraggia i meno smaliziati del saldatore.

Ultima soluzione quindi l'aumento della velocità, e per questo motivo si è passati dai 1200 bps del progetto originale T.A.P.R. ai 9600 del progetto di G3RUH, un modem questo nato in origine per collegamenti punto-punto, per cui con una serie di regolazioni da effettuarsi in base al modello dell'RTX ricevente. Nell'utilizzo invece su connessioni multiple ciò ha causato qualche piccolo problema essendo impossibile modificare la taratura ogni volta che si cambia corrispondente. Per nostra fortuna però generalmente non è poi così difficile trovare "la via di mezzo" che consenta di operare con diversi RTX. Nato in origine per essere applicato quale sostitutivo a quello del TNC2, ed in seguito reso disponibile anche per i TNC commerciali, questo modem si basa su una modulazione FSK ed utilizzando un ampio spettro del canale, non può essere collegato all'ingresso microfonico dell'RTX ma direttamente al modulatore.

Anche in questo caso c'è voluto MOLTO tempo affinché i "radioamatori" si decidessero ad aprire i loro lucidissimi RTX per modificarli in modo da accettare il segnale prodotto dal modem.

Esistono molti metodi per aumentare ulteriormente la velocità sui canali radio, un elenco piuttosto dettagliato è gestito da VE3JF e descrive tutti i sistemi attualmente disponibili sia commercialmente che per l'autocostruttore.
Tra questi è da segnalare l'impegno dell'Ottawa Amateur Radio Club, un gruppo molto attivo nel packet radio che ha realizzato una scheda SCC, la PI-2, da inserire direttamente nel proprio PC e che consente di disporre di due porte HDLC, una a bassa e l'altra ad elevata velocità. L'utilizzo migliore che ne è stato fatto è stato quello di utilizzarla per fornire un idoneo transfer-rate al modem GRAPES progettato da WA4DSY, in grado di operare 56 Kbit/s. Più che un modem si potrebbe definire un "radio-modem", infatti anziché la classica uscita audio, questo apparecchio fornisce alla sua uscita un segnale RF a 28 Mhz, applicabile poi ad un transverter per poter essere portato a frequenze operative più elevate. Attualmente è questo il modem di punta negli stati uniti, pensate che WA4DSY stesso è linkato alla rete internet attraverso uno dei suoi modem. Ultimamente questo modem progettato nel 1988 ha subito alcune modifiche, le nuove caratteritiche le potrete trovare direttamente sul sito internet di Dale A. Heatherington, WA4DSY.
Altre schede SCC basate più o meno sullo stesso principio, sono quella creata da PA0HZP che utilizza anche dei fotoaccoppiatori per isolare il PC dalla radio (limitando però la velocita' massima utilizzabile), che dispone di due UART per cui di 4 canali. A questa scheda è possibile attaccare dei semplici modem stile BayCom per poter operare direttamente a 1200 bps, oppure tramite un piccolo circuito per la rigenerazione del clock, un qualunque altro modem per alte velocità. Altra scheda HDLC è quella preparata dal gruppo tedesco BayCom, la USCC e la Gracilis PackeTwin della Paccomm.

Attualmente la rete italiana è basata quasi completamente su modem a 9600 bps compatibili RUH e sulla vecchia scorta di TNC basati su modem a 1200 bps, a parte alcuni tentativi di nodi ad alta velocità. Tra questi è da segnalare uno tra i primi esperimenti ad opera di Matjaz Vidmar. Il progetto nacque in Slovenia nel 1989 quando venne costruito un backbone (in pratica la spina dorsale di una rete) utilizzante un semplice modem manchester a 38.4 kbit/s ed un RTX WBFM, ovvero con larghezza di banda di 200 Khz, in seguito ridisegnato in modo da poter utilizzare questa velocita' anche sui 70 cm. Questo sistema che ho avuto anche modo di testare personalmente, era estremamente efficace, i problemi erano tutti però nella realizzazione, non tanto del TNC o del modem, estremamente semplici, ma nell'assemblaggio e soprattutto nella taratura dell'RTX per i 23 cm.
A seguito di questo progetto, la rete packet slovena si è poi rinnovata nel 1995 con la nascita di un nuovo backbone basato su RTX per i 13 cm e velocità di ben 1.288 Mbit/s. Queste prestazioni possono essere ottenute anche in modo più semplice con l'utilizzo di RTX per i 23cm, ciò non toglie che la realizzazione di tali apparecchi non sia esattamente banale.

Dal backbone al poter disporre anche a casa di tali prestazioni il passo è breve, grazie a S57MMK e IV3ZXF
è disponibile una scheda SCC derivata dalla PI-2 del gruppo Ottawa Amateur Radio Club che, utilizzando i canali DMA del computer, consente alte velocità di trasferimento dati tra PC e TNC, raggiungendo trasferimenti via radio con canale libero di circa 200 Kbits/s, naturalmente utilizzando software basato su protocolli TCP/IP. Questa nuova tecnologia consentirà quindi l'utilizzo di nuovi metodi di trasmissione, dall'audio digitale al video MPEG anche in ambito HAM. In Italia questa tecnologia, con qualche modifica, è stata adottata per la creazione di ITANET, un vero abbozzo di backbone nazionale ad alta velocità.

Di strada ne è stata fatta e molta se ne farà, il packet radio è un sistema di comunicazione molto funzionale e dalle grosse potenzialità, i progetti in fase di sviluppo e quelli che stanno cominciando ad essere provati sul campo offriranno agli utenti una rete sempre più simile a quella di internet grazie anche allo sviluppo parallelo del software che gestisce queste apparecchiature. Tra non molto tempo sarà finalmente possibile adottare la tecnologia SW di internet/intranet anche sulle nostre reti e, previa la sostituzione del software attualmente in uso, sarà anche possibile utilizzare browser per l'accesso ai BBS e tutti gli altri strumenti che oggi si utilizzano normalmente per l'accesso ad internet.

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