Analizziamo la logica di instradamento e ripetizione dei pacchetti APRS con le rogole dettate dal new paradigma. La nuova logica di instradamento è stata implementata per migliorarne l'efficienza tenendo traccia delle ripetizioni del percorso nel pacchetto in uscita da un nodo digipeater. Con la nuova logica si evitano così successive e inutili ripetizioni dallo stesso nodo con conseguente riduzione dell'impegno del canale radio.
Viene abolito il vecchio relay e introdotto WIDEn-N, vedremo più avanti i punti di forza di questa logica. Cambia il metodo di ripetizione dei pacchetti da parte di tutti i digipeater coinvolti. Si adottando due logiche di ripetizione ben distinte, digipeater di bassa quota fill-in e altura. Con questa configurazione è possibile ottenere un miglioramento importante della copertura con minore impegno del canale radio.
Analizziamo adesso il percorso di un nodo mobile, automobile, pedestre e quant'altro. Solitamente per questo tipo di stazioni vengono impostati nell'instradamento due marcatori WIDE, WIDE1-1 e WIDE2-2, tre ripetizioni in totale. Capiamo la logica analizzando alcuni scenari seguendo le varie ripetizioni. I digi fill-in, detti anche digipeater di riempimento, posti in zone cittadine con limitata copertura per la presenza di palazzi, zone collinari, anfratti, sono programmati per rispondere e ripetere esclusivamente il WIDE1-1. Il digi fill-in riconosce e ritrasmette il pacchetto ricevuto sostituendo il primo WIDE1-1 con il proprio nominativo seguito da un asterisco, segno di avvenuta ripetizione.
Faccio un esempio pratico di pacchetto inviato da una stazione mobile, completo di call sorgente, destinazione, percorso, posizione e commento:
IT9FDP-9>APLOX1,WIDE1-1,WIDE2-2:!3810.80N/01533.34E>73 Biagio
Supponiamo adesso che venga ricevuto e ripetuto dal digipeater CALLDIGI1, ripetitore esclusivo di riempimento fill-in, risponde alle sole chiamate WIDE1-1. Non riconosce altre combinazioni WIDE. Questo sarà il percorso del pacchetto ritrasmesso:
IT9FDP-9>APLOX1,CALLDIGI1*,WIDE2-2:!3810.80N/01533.34E>73 Biagio
Tale pacchetto, seguendo questa logica, verrà ripetuto da tutti i digipeater di riempimento fill-in in copertura radio. Ogni digi fill-in sostituirà WIDE1-1 con il proprio nominativo.
Proseguiamo le ripetizioni analizzando il pacchetto precedente con la nuova logica WIDE.
Restano ancora aperte due ripetizioni, WIDE2-2. I digipeater in altura, ubicati in punti strategici e con bacini di utenza importanti, generalmente centinaia di chilometri, risponderanno esclusivamente a WIDE2-2 e WIDE2-1. Nel nostro caso il pacchetto precedente, contenente ancora WIDE2-2, verrà ricevuto e ritrasmesso ancora una volta da uno o più digi in altura. Supponiamo digi d'altura CALLDIGI2, avrà così in uscita questa formattazione:
IT9FDP-9>APLOX1,CALLDIGI1*,CALLDIGI2*,WIDE2-1:!3810.80N/01533.34E>73 Biagio
Verrà aggiunto il nominativo del secondo digi al pacchetto in uscita e modificato WIDE2-2 in WIDE2-1. Seguiamo ancora il percorso, se tale pacchetto verrà a sua volta ricevuto da uno o più digi d'altura, naturalmente in portata radio, verrà ancora ritrasmesso un'ultima volta, riconosciuto l'ultimo flag ancora aperto, WIDE2-1. Questo il pacchetto in uscita dalla terza ripetizione:
IT9FDP-9>APLOX1,CALLDIGI1*,CALLDIGI2*,CALLDIGI3*:!3810.80N/01533.34E>73 Biagio
L'ultimo WIDE2-1 verrà sostituito dal nominativo del terzo digi, seguito da un asterisco a conferma dell'avvenuta ripetizione, esattamente come nelle precedenti.
Immaginiamo adesso uno scenario leggermente diverso dal precedente. Supponiamo che nel nostro percorso mobile non siano presenti digipeater di riempimento fill-in (ricordate, questi ultimi rispondono esclusivamente a WIDE1-1) ma solo digi di alto livello, riconoscono solo WIDE2-2 e WIDE2-1. Come nel primo esempio, il pacchetto di partenza inviato dalla stazione mobile si presenta nel seguente formato:
IT9FDP-9>APLOX1,WIDE1-1,WIDE2-2:!3810.80N/01533.34E>73 Biagio
Come già esposto precedentemente, i digi in alta quota dovrebbero riconoscere il solo flag WIDE2-2 e WIDE2-1. Essendo presente la combinazione WIDE2-N, tale pacchetto verrà adesso ritrasmesso aggiungendo al percorso in uscita il proprio nominativo, riscrivendo il flag WIDE2-N, da WIDE2-2 a WIDE2-1:
IT9FDP-9>APLOX1,CALLDIGI2*,WIDE1-1,WIDE2-1:!3810.80N/01533.34E>73 Biagio
Rimane invariata la presenza di WIDE1-1. Qui lo scenario si fa interessante, analizziamolo. Tutti i ripetitori di basso livello fill-in in portata radio del ripetitore in altura riconosceranno il WIDE1-1, ripetendolo, aggiungendo al percorso il proprio nominativo seguito da un asterisco. Con questa logica verrà propagato in maniera capillare nelle zone sottostanti dove sono presenti ostacoli, palazzi, anfratti e quant'altro.
Quest'ultimo è un esempio della possibile propagazione di un pacchetto trasmesso da una stazione mobile con il new paradigma. Stessa logica per i pacchetti trasmessi da stazioni fisse. In quest'ultimo caso però il consiglio è quello di limitare gli instradamenti e gli intervalli temporali per ridurne l'air-time. Si fa appello al buon senso, massimo WIDE1-1 con intervalli temporali di un'ora, al massimo mezz'ora.
La stessa regola di buon senso vale per l'invio identificativo del nodo ripetitore, beacon di posizione del digi, alto e basso livello che sia. I digi di altolivello, vista l'ubicazione molto favorevole, hanno di suo una copertura importante, pertanto è bene non eccedere con i "salti". Spesso nei digi in altura viene impostato WIDE1-1,WIDE2-2, risultato, air-time imbarazzante e inutile! Basterebbe il solo pacchetto identificativo, senza alcun instradamento WIDE, al massimo WIDE1-1.
Altre soluzioni di ripetizione potrebbero superare il WIDE2-2 per permettere un numero di salti maggiori, dipende dalle necessità. Esempio, oltre WIDE1-1,WIDE2-2 tre ripetizioni, sarà possibile impostare WIDE1-1,WIDE3-3 (WIDE3-3,WIDE3-2,WIDE3-1). Tre ripetizioni per WIDE3-3 più WIDE1-1, quattro in tutto. Volendo è possibile aumentarlo ancora.
Teniamo però sempre a mente la logica di propagazione della posizione del nostro nodo via radio, non la mappa visualizzata su internet. Una configurazione WIDE1-1,WIDE2-1 è spesso più che sufficiente per coprire diverse centinaia di chilometri via radio, più che accettabile per essere visibili nel proprio bacino di utenza, anche oltre.
Generalmente i vari firmware e software digi APRS permettono l'impostazione alto livello e fill-in, un po meno, o per nulla, i vecchi TNC.
È possibile impostare in tutti i digi filtri come black-list, white-list, blocco della destinazione oltre distanza massima di ripetizione per una specifica area di copertura.
Il viscous, altra funzione interessante da attivare sui digi di alto livello, permette di limitare la ridondanza dei pacchetti e ridurre ancora air-time.
I digipeater dovrebbero avere un timer di ripetizione per lo stesso nodo impostato fra i cinque e quindici secondi. Questo significa che se lo stesso nodo trasmette dentro questo intervallo di tempo, il pacchetto verrà scartato.
Gli esempi esposti sono solo alcuni degli scenari possibili, ma in linea di massima i percorsi non dovrebbero discostarsi molto da quelli sopra esposti.
Ci tengo ad esporre un mio personale pensiero sul comportamento da tenere per un uso ottimale del sistema aprs aggiornato. La collaborazione fra gestori di nodi ripetitori, soprattutto per bacini di utenza limitrofi, sarebbe da preferire per un significativo miglioramento del nuovo sistema APRS.
Piccola parentesi sulle nuove "tecnologie". Ad oggi con l'impiego delle nuove tecnologie (cito la modulazione LoRa e rispettivo hardware efficiente ed economico) bisognerebbe valutare in maniera più attenta un approccio cosciente e informato del protocollo aprs su modulazione LoRa. Non basta limitarsi a scrivere un firmware già pronto dove configurare qualche parametro, spesso senza conoscerne il significato. Uno degli aspetti fondamentali della modulazione LoRa da tenere sempre a mente è la bassa velocità di trasmissione impostata in maniera predefinita a 300 baud, molto bassa! Per fare un confronto, la velocità AFSK, già bassa anche lei, nella configurazione predefinita e di 1200 baud, utilizzabile fino 9600 baud con opportuno hardware. Anche LoRa permette velocità più alte ma a discapito della distanza coperta dal segnale. Questo per rimarcare la necessità di impostare correttamente un qualsiasi nodo aprs, pena un inutile e spropositato impegno del canale radio.
Breve cenno sulle due modulazioni. LoRa APRS per impostazione predefinita ha una larghezza di banda di 125KHz e 100 milliwatt circa di potenza, frequenza 433.775MHz SF12 CR5. AFSK viene veicolata su modulazione FM su radio FM banda stretta con potenze che vanno da pochi Watt a qualche decina, dipende dal caso, frequenza 144.800 MHZ VHF e 432.500 MHz UHF, larghezza di banda di 12,5KHz. Altra caratteristica della modulazione LoRa, impostando velocità e caratteristiche diverse in nodi ubicati molto vicini fra loro, i segnali non sono soggetti a disturbo reciproco.
Buon divertimento
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