Da "Micro & Personal Computer" - Rubrica "PC & Radio"- Settembre 1994
Il SITOR, ovvero l’evoluzione della specie (prima parte)
Siamo dunque tornati a parlare di RTTY, un sistema di trasmissione che, pur avendo subito una serie di evoluzioni, non accenna minimamente a passare di attualità. Vedremo stavolta un protocollo RTTY molto recente, e coglieremo l'occasione per fare il punto della situazione.
di Mario Chisari
Chi comincia ad avere una certa esperienza di radioascolto, avrà avuto spesso occasione di ascoltare dei segnali anche molto forti e puliti, a volte dal suono indiscutibilmente familiare, ma assolutamente impossibili da decodificare con un normale decoder Baudot, quale l'ormai arcinoto Hamcomm. Non si tratta nemmeno di un codice numerico quale lo SHIP/SYNOP che abbiamo visto la scorsa volta, in questo caso i pochi caratteri ricevibili sembrano assolutamente casuali. Altre volte si ascoltano invece segnali dai suoni stranissimi, somiglianti ad un organo da chiesa, o ad impulsi di cui è difficile identificare la frequenza di trasmissione; siamo allora di fronte a segnali codificati in modo particolare. Questo fenomeno si è andato accentuando negli ultimi anni, che hanno visto la progressiva sparizione di molte delle più importanti agenzie di stampa dal novero di quelle ricevibili in Baudot. Che cosa sta dunque succedendo? La RTTY tradizionale è sul viale del tramonto? In realtà è esattamente il contrario: le HF sono sempre più affollate di comunicazioni digitali, ma è sempre più difficile ascoltarle a causa dei moltissimi tipi di modulazione che sono progressivamente nati. In verità non è neanche vero che l'ascolto sia diventato più difficile; è solo che molti fenomeni hanno contribuito ad allontanare la frontiera tecnologica man mano che la "vecchia" RTTY diventava sempre più accessibile a chiunque. Nel termine RTTY oggi includiamo un'ampia famiglia di emissioni che comprende sistemi completamente diversi per velocità e caratteristiche, dal Baudot al Packet Radio. Speciamente i collegamenti tra ambasciate e paesi madri, o tra forze militari, si svolgono oggi in assoluta affidabilità grazie alla maturità tecnologica raggiunta dalle moderne comunicazioni digitali, sia per quanto riguarda l'efficienza di occupazione di banda che per segretezza, grazie ai nuovi sofisticatissimi algoritmi crittografici impensabili senza un computer.
Prima di tutto, per comprendere meglio la situazione attuale della RTTY facciamo uso delle osservazioni di Joerg Klingenfuss, un radioamatore che da quindici anni si occupa di identificare e catalogare le emissioni di tutte le stazioni del mondo, e che pubblica una vera "bibbia" dell'ascoltatore di onde corte.
IL CONDOMINIO DELLE EMISSIONI
Se fino a pochi anni fa i tipi di modulazione digitale utilizzati sulla onde corte erano elencabili praticamente sulle dita di una mano, oggi si è assistito ad un vero e proprio "boom" dei tipi di modulazione; abbandonati i vecchi limiti dovuti alla stampa meccanica, è possibile oggi ottimizzare le emissioni per ottenere una ridottissima occupazione di banda ed un'elevata resistenza a rumori ed interferenze, arrivando a garantire una percentuale di errori praticamente nulla, parallelamente a velocità degne di un modem telefonico. ARQ-E, ARQ-E3, FEC-A, HNG-FEC, POL-ARQ, TWINPLEX sono solo alcune delle sigle, misteriose ma non troppo, che identificano modulazioni digitali attualmente in uso. Per riceverle occorrerebbe un analizzatore e demodulatore universale apposito, un oggetto giustificato solo per un uso professionale (e dal costo proporzionale), utilizzabile solo dai più smaliziati (quanti saprebbero interpretare a colpo d'occhio un diagramma di autocorrelazione ?). Ammesso anche poi che si possa riconoscere il tipo di emissione, occorre fare i conti con l'eventuale crittografazione del testo, e con l'alfabeto usato (ma questo è il meno); le emissioni infatti non avvengono solo nel nostro alfabeto latino, ma anche in greco, cirillico, ebreo e cinese...
Dobbiamo allora scoraggiarci, e ricevere solo quelle poche briciole di informazioni che ancora rimangono a nostra disposizione? Non è il caso di pensarla così. Secondo la stima di Kingenfuss, almeno il 30% delle stazioni trasmettono tuttora in chiaro; si tratta quindi di centinaia di emittenti RTTY ricevibili disponendo del suddetto "megademodulatore". Di tutte quelle che non operano in Baudot a 50 baud (e che sono ancora le più diffuse), il 50% utilizza il SITOR, il 13% sempre il Baudot ma a 75 baud, il 6% il VFT, il 5% l'ARQ-E, il 3% ciascuno l'ARQ-E3, ARQ-M, FEC-A e Baudot 100 Baud; dei restanti modi, nessuno raggiunge il 2%. In pratica, utilizzando un decoder per questi soli modi è possibile demodulare circa il 95% delle emissioni definibili "in chiaro".
IL SITOR E L'AMTOR
In base ai dati visti sopra, è evidente che il SITOR (con la sua versione radioamatoriale Amtor) è, dopo il Baudot, il modo di trasmissione RTTY più diffuso nelle HF. Il motivo di questo successo lo vedremo tra breve.
Il protocollo SITOR (acronimo poco noto di "SImplex Teleprinting Over Radio", ovvero telescrivente unidirezionale via radio) nacque negli anni '70 ad opera del governo olandese per sostituire l'ormai vetusto alfabeto Baudot privo di qualsiasi protezione dall'errore. L'obbiettivo era di ottenere un protocollo che permettesse un collegamento affidabile anche in condizioni di forti disturbi, garantendo una percentuale di errori trascurabile. Il protocollo SITOR era ed è tuttora prevalentemente orientato ai servizi marittimi, ma si è rivelato tanto efficace da essere utilizzato in tutto il mondo anche per altri scopi.
All'inizio degli anni '80 l'inglese Peter Martinez, G3PLX, operò alcune piccole modifiche sul SITOR per adattarlo all'utilizzo radioamatoriale: nacque così l'AMTOR, che nel 1983 fu approvato dall'FCC (il "Ministero delle Poste" statunitense) per l'utilizzo da parte dei radioamatori.
Il SITOR (e quindi l'AMTOR) introduce una novità rispetto alla "vecchia" RTTY: esso infatti prevede due diverse modalità, denominate A e B; la prima utilizzata nel collegamento punto-punto (ovvero tra due sole stazioni), e la seconda in modo "broadcast", ovvero in cui una singola emittente invia ad un elevato numero di riceventi.
IL MODO A
Nel SITOR-A (indicato spesso anche come SITOR-ARQ, ove ARQ sta per Automatic Repeat reQuest, ovvero richiesta automatica di ritrasmissione), il collegamento avviene tra due sole stazioni, che per prima cosa provvedono a sincronizzarsi tra loro. I dati sono trasmessi in cicli di durata 450 millisecondi: la trasmittente invia un blocco di tre caratteri dotati di controllo di errore; se la stazione ricevente non rileva errori risponde immediatamete con un singolo carattere di consenso, altrimenti invia una richiesta di ripetizione. In base alla risposta, durante il ciclo successivo la trasmittente decide se proseguire con i tre caratteri successivi, oppure ripetere quelli appena trasmessi sperando in una maggior fortuna. La velocità standard del SITOR-A è standardizzata in 100 baud, a cui, con il meccanismo descritto ed in assenza di errori, corrisponde una velocità di trasmissione in caratteri identica a quella del Baudot a 50 Baud. In caso di forti disturbi, tuttavia, a differenza di quest'ultima si nota solo un calo della velocità, ma il collegamento rimane sempre virtualmente priva di errori.
A causa di questo continua commutazione tra trasmissione e ricezione, il SITOR-A necessita di apparati con tempo di commutazione (ovvero necessario a passare dalla ricezione alla trasmissione e viceversa) davvero ridotto, risultando così un po' la "bestia nera" dei radioamatori, che magari utilizzerebbero felicemente vecchi apparati a valvole con commutazione a relé...
IL MODO B
Nel SITOR- B (per gli amici SITOR-FEC, ovvero Forward Error Correction, correzione in anticipo degli errori), questo problema non esiste; visto che il collegamento avviene tra una solta emittente e molte riceventi, questo meccanismo di ritrasmissione non ha più, per ovvi motivi, ragione di essere. Anche la ricevente stavolta è una vera ricevente, nel senso che non ha alcun bisogno di trasmettere una risposta. Il problema della correzione è aggirato cercando di ridurre in anticipo gli errori ritrasmettendo due volte i caratteri (da cui il nome FEC), a distanza di 280 millisecondi .
Questo non garantisce la corretta ricezione, ma ne aumenta notevolmente la probabilità, visto che i disturbi in HF sono tendenzialmente impulsivi, ed è raro che durino a lungo. Anche nel SITOR-B la velocità standard è di 100 baud, che però è dimezzata a causa delle ripetizioni; a conti fatti quindi la velocità in caratteri al secondo è praticamente uguale a quella del Baudot. In compenso, però, si ha una maggiore resistenza al rumore, ed anche nel caso di caratteri comunque ricevuti male, essi sono identificati e non vengono neanche stampati.
Qualcuno parla anche di un "terzo modo" (detto "Listen", ascolto), che in realtà è semplicemente quello in cui una terza stazione riceve l'emittente SITOR-A senza esservi collegata; in questo caso si devono sorbire tutte le ripetizioni, ed è davvero seccante in caso di collegamento rumoroso...
E per questa volta basta così; "a risentirci" il prossimo mese per parlare ancora di SITOR e AMTOR.
73 de Mario
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KINGENFUSS, OVVERO LA BIBBIA...
Per tutti coloro che amano il radioascolto, è davvero utile una guida a tutte le diverse emissioni in HF e oltre. Jorge Kingenfuss pubblica tutti gli anni una serie di guide attendibili e curate, frutto di anni di radioascolto. Tra i titoli, "Guide to Utility Stations", "Radioteletype Code Manual", "Guide to Facsimile Stations", "Air and Meteo Code Manual". Li potete trovare in molti negozi di materiale radiantistico, oppure presso l'editore: Klingenfuss Publications, Hagenloher Str. 14, D-72070 Tuebingen, Germania (Tel +49 7071 62830, Fax +49 7071 600849).
DOVE-OSCAR 17 PARLA DALLO SPAZIO!
Il software di gestione a bordo del satellite amatoriale Oscar DO-17 è stato ricaricato dal team di controllo per riattivare anche la già prevista funzione vocale; attualmente quindi è possibile ricevere per un minuto su quattro la frase digitalizzata "HI, this is DOVE in space", in aggiunta ai normali pacchetti AX25 decodificabili con un qualsiasi TNC per il Packet Radio. "HI", espressione americana di uso comune tra i radioamatori, è stata sempre inviata dai "beacon" in telegrafia dei satelliti fin dall'Oscar-1, ed è quindi apparsa appropriata per il sintetizzatore vocale del DO-17. Il team continuerà a lavorare sui possibili miglioramenti, ad esempio sull'ampiezza della modulazione che attualmente è circa la metà di quella della telemetria digitale, e sull'ottimizzazione della potenza dei trasmettitori per sfruttare al meglio la poca energia solare disponibile a bordo.
Il DOVE, ovvero colombo (ovviamente viaggiatore!), è stato lanciato pochi anni fa con lo scopo dichiarato di avvicinare inesperti e ragazzi in età scolare all'affascinante mondo dei satelliti; per questo sono state inserite a bordo apparecchiature semplici da usare, quali un sintetizzatore vocale in grado di ripetere frasi preinserite, ed un normale sistema Packet Radio compatibile con quelli terrestri. Data la bassa orbita, il segnale del DOVE è talmente forte da potersi ricevere tranquillamente con un'apparato portatile VHF; la frequenza di "downlink" è di 145.825 MHz.
AO-21 RICORDA LA MISSIONE LUNARE
In occasione della celebrazione dei 25 anni dallo sbarco sulla Luna continua l'esperimento multimediale "Rudak-II" su Oscar 21, il satellite amatoriale già presentato su "PC&Radio" del Marzo scorso.
Alle 20:17:43 UTC del 20 Luglio 1969, l'astronauta Neil A. Armstrong disse: "Huston, qui Base Tranquillità. L'Eagle è allunato.". Alle 0:56, Armstrong scese dalla scaletta del modulo lunare, e stampando la prima impronta umana sulla luna, pronunziò la celebre frase "Questo è un piccolo passo per un uomo, ed un passo da gigante per l'umanità".
Per commemorare l'avvenimento è stato caricato un messaggio multimediale sul sistema RUDAK dell'AMSAT-Oscar 21, il quale ritrasmette la voce di Armstrong mentre pronuncia le due frasi ( "Houston, Tranquility Base here. The Eagle has landed." e "That's one small step for (a) man, one giant leap for mankind."). Subito dopo viene inviato il logo della missione APOLLO-11 in formato Fax APT. Infine il beacon in Packet Radio ricorda l'avvenimento. È davvero emozionante ricevere la voce di Armstrong perfettamente digitalizzata dallo spazio, usando un semplicissimo ricevitore VHF, seguita da quella di vari radiomatori da tutta Europa... Per gli SWL che vogliono provare, la frequenza di "downlink" è 145.987 MHz; dovete solo avere la pazienza di aspettare il passaggio del satellite sull'orizzonte .
NOTTI SPAZIALI SU ASTRA
Per gli appassionati dello spazio che hanno già a disposizione un ricevitore per la TV via satellite, un gradito regalo da parte della stazione tedesca Bayerische Rundfunk, ritrasmessa su ASTRA. Continuano infatti le trasmissioni di "SPACE-NIGHT programme", ovvero le riprese effettuate a bordo delle stazioni Space Shuttle e MIR durante la normale vita di bordo; quasi nessun commento, solo la bellezza dello spazio e musica classica , i rumori e le voci di bordo. Nelle riprese interne, uno dei rumori più frequenti è il "familiare" ronzio intermittente della stazione Packet Radio con cui gli astronauti si tengono in contatto con tutti i radioamatori del mondo. La trasmissione inizia a mezzanotte e continua fino alle sette del mattino. Non siete già curiosi?
