Il mondo del digitale in HF e' ampio e vario e sono presenti moltissime possibilita' di trasmissione in formato binario, a partire dalla diffusissima RTTY e proseguendo con il PSK31 di uso comune anche nel mondo ARI RE.
Con l'obiettivo di verificare quale fosse il modo di trasmissione piu' adatto per per trasferire dati e immagini da una stazione HF ad un altra IK2MLR Maurizio ed io abbiamo iniziato ad esplorare questo affascinante mondo alla ricerca di una proposta valida.

Ci siamo trovati subito di fronte ad una prima differenziazione netta nell'ambito dei modi digitali tra i modi con correzione d'errore o senza correzione d'errore. Cosa si intende per correzione d'errore ? La capacita' per la stazione che riceve il messaggio di richiedere la ritrasmissione del pacchetto di dati perche' e' arrivato danneggiato. Immaginiamo di trasmettere una lista di numeri o di nomi con qualche nome straniero, se trasmettiamo in RTTY o in PSK31, se una lettera viene ricevuta male non abbiamo modo di accorgercene. Se l'errore si trova all'interno di una frase di senso compiuto siamo in grado di capirne lo stesso il significato, se si trova in un elenco di numeri di telefono non ce ne accorgeremo mai.

Tra i protocolli senza correzione d'errore rientrano proprio l'RTTY, il PSK31 e le sue varianti con velocita' di trasmissione diverse, mentre tra i protocolli con correzione d'errore ricordiamo il Packet , diffusissimo in VHF e molto meno in HF e AMTOR e PACTOR in HF. Questi ultimi due sono anche protocolli detti sincroni, cioe' le due stazioni trasmettono e si rispondono con intervalli temporali precisi , ascoltare una trasmissione in AMTOR o PACTOR da l'impressione di seguire una partita di ping-pong: chiamata - risposta - chiamata - risposta a intervalli di circa 1-2 secondi anche in assenza di dati da trasmettere e solo per tenere "acceso" il canale.

Ci focalizzeremo qui sul modo PACTOR e le sue evoluzioni: dal PACTOR o PACTOR I ci si e' via via evoluti al PACTOR II e infine al PACTOR III che e' quello disponibile oggi con la piu' alta velocita' di trasmissione dati.  Mentre il Pactor I e' un protocollo aperto, il PACTOR III e' un protocollo proprietario sviluppato dalla SCS che costruisce anche i modem che permettono di usarlo. Questo ovviamente puo' non piacere e va incluso nelle considerazioni sul tema, tuttavia a nostro giudizio si puo' sempre usare il PACTOR 1 o accettare, per andare piu' veloci in condizioni d'emergenza, iil PACTOR III e il protocollo proprietario.  Non saremmo neanche gli unici radioamatori ad aver fatto questo passaggio, esistono gia' delle reti di radiocomunicazioni d'emergenza attive in Florida e in Texas che usano proprio il PACTOR III.

La parte piu' interessante e' che per un utente del sistema, la parte di interfaccia verso il modem si chiama airmail ed assomiglia a Outlook (immagine qui sotto) : l'utente selezione un nuovo messaggio, nel campo "TO" inserisce il nominativo e scirve un soggetto e un testo, volendo allega un file. Poi  con un semplice click parte la trasmissione del messaggio, incluso l'allegato. In questo assomiglia molto al "connect to" del  packet. Questo sistema e' cosi semplice che su questo protocollo e' basata anche una rete mondiale di posta dedicata a chi naviga e permette a chi e' in mare aperto di collegarsi via HF alle stazioni dedicate e inviare e ricevere email sulla rete che ovviamente ha un gateway verso internet.
Credo che le potenzialita' di tale sistema siano facilmente intuibili da tutti noi.

Venendo alla parte piu' tecnica delle prove fatte, abbiamo simulato lo scambio di vari messaggi e files dati con protocollo correzione di errore in HF, misurando la velocita’ di trasmissione dati in 10m e 40m.  I file di prova erano 5 versioni diverse del modulo messaggi standard che tutti usiamo , alleggeriti progressivamente per ridurne la dimensione ed i kbyte da trasferire

Le prove in 10metri rappresentano un caso migliore, banda pulita la sera in ambito locale, le prove in 40 metri sono state fatte come caso peggiore, ricercando volutamente casi di disturbo estremo , mettendosi dove il Qrm era piu' forte e dove c'erano altri segnali interferenti. Immaginate il nostro stupore quando il Pactor e' riuscito a "consegnare" lo stesso il messaggio in una situazioni cosi' difficile e sicuramente ben peggiore delle consuete condizioni di lavoro delle tramissioni in PSK31 fatte durante le prove di sintonia delle prefetture.

Una nota per chi fara' i conti con la tabella, il PACTOR III contiene al suo interno un algoritmo di compressione dati  "al volo"(stile winzip per intenderci) , per cui i tempi di trasmissione dei vari file dipendono anche dal rapporto di compressione ottenuto per lo specifico file, questo rende le varie righe non confrontabili "matematicamente" tra di loro.

Riassumendo le caratteristiche tecniche:
- E’ un collegamento punto - punto sincrono
- Solo 2 stazioni attive su una frequenza (= RTTY e PSK31)
- Continua commutazione TX/RX anche in assenza di dati (protocollo sincrono)
- Il Pactor contiene un protocollo di compressione dati che ne aumenta la velocita'
- Autonegoziazione della velocita’ in funzione delle stazioni e del rumore in banda
- Modulazione di fase su Mark e Space
- Banda occupata <= 2,4 Khz  - 300 -2700 Hz

Cosa dire come conclusione, sicuramente abbiamo una soluzione tecnica valida che permette il collegamento dati in HF quando non esistano altre soluzioni disponibili come una rete dati Packet o DSTAR in V/U. Questo approccio potrebbe innestarsi naturalmente e con continuita' nelle attivita' portate avanti dalla rete delle prefetture con le consuete prove di sintonia mensili come evoluzione delle attivita' in PSK31. Tra i lati negativi occorre menzionare il protocollo proprietario e il costo di questi modem dell'ordine di alcune centinaia di euro che non lo rendono adatto al singolo radioamatore, ma che potrebbero trovare spazio nei budget destinati alla protezione civile.

In allegato il file con cui questi dati sono stati presentati al convegno di Erba alcuni anni fa.

Spero che questo articolo contribuisca a tenere vivo l'interesse di tutti nei confronti del mondo digitale ad uso di protezione civile e faccia venire a molti la voglia di cimentarsi sull'argomento stimolando uno - spero - interessante dibattito

73 de IK2MLS Paolo

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PACTORIII

[PACTOR: Sperimentazione]

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