Tecnologia Multiaccesso

Come funzionano le reti PMR in grado di gestire un elevato numero di utenti

A fianco dei tradizionali sistemi radiomobili, caratterizzati da comunicazioni su frequenza fissa supportate eventualmente da chiamate selettive con toni DTMF o CTCSS per veicolare un messaggio ad una specifica stazione tra quelle presenti in rete, è disponibile per i sistemi che si trovano a gestire un elevato numero di utenti una tecnica più articolata per lo scambio di messaggi tra stazioni usufruendo allo scopo di diversi canali dove le unità sono veicolate automaticamente a seconda di quale sia la frequenza libera in un dato momento e verso quali destinatari sia indirizzata la comunicazione.

Le strutture di questo tipo possono essere a tecnologia analogica (FM a banda stretta) quanto digitale (DMR, TETRA) gestendo non una ma più frequenze con la selezione del canale compiuta senza intervento dell'operatore. Sono definite reti multiaccesso per gruppi chiusi di utenti evidenziando nella definizione che solamente le stazioni abilitate, in possesso di un nominativo di chiamata riconosciuto dal sistema, possono colloquiare e adattarsi al cambio di frequenza che la centrale come gestore del traffico impone alle unità mobili.

Solitamente troveremo questa tecnica usata da amministrazioni che debbono mantenere i contatti con molte unità. Tipicamente sono le aziende di rilevanti dimensioni che nel nostro paese adottano questo sistema, l'adozione del DMR sta comunque cambiando tale scenario. Si osservi che più enti e/o aziende possono consorziarsi per creare un'unica struttura di comunicazione comune per abbattere i costi stante la non interferenza tra diversi utenti avendo ognuno assegnato un diverso codice di identificazione. Si può altresì vendere degli spazi sulla propria rete a terzi tramite degli abbonamenti in modo similare a quanto fanno i gestori della telefonia cellulare. Va notato che spesso ci si riferisce alle reti multiaccesso non con la definizione data poc'anzi ma con l'analogo termine inglese trunked universalmente conosciuto da tutti gli operatori del settore.

Nelle reti analogiche, su cui ci soffermiamo, le stazioni attrezzate per operare in modalità multiaccesso seguono diverse normative a seconda del periodo di realizzazione del sistema. Tra queste lo standard ETS 300-086 risulta presente nelle bande VHF quanto UHF. Ogni unità può funzionare su un campo massimo di 1023 canali rappresentati da un numero binario di dieci cifre (codice di campo CHAN) verso il quale le unità opereranno dirette tramite messaggi di rete. Se una stazione mobile viene indirizzata da un messaggio di rete a sintonizzarsi verso un qualsiasi canale al di fuori di quelli stabiliti, per limiti di accesso o strutturali, la direttiva centrale viene ignorata. La modulazione adottata per lo scambio dati utilizza la tecnica FFSK ovvero manipolazione a spostamento veloce di frequenza con i seguenti parametri base:

Standard ETS 300-086

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• Velocità di trasmissione 1200 Bit/secondo.

• Le condizioni logiche del flusso dati assegnano 1800 Hz per indicare lo "0" binario e 1200 Hz per indicare "1" binario.

• Deviazione di picco della modulazione ±1.5 KHz.

Tra le informazioni che possono venire scambiate se ne accenna qui a due tra le più importanti. La prima riguarda il numero di protezione dell'unità mobile che viene programmato soltanto dal costruttore dell'apparato e che non può essere in seguito alterato. Un tale tentativo avrebbe come conseguenza la disabilitazione e probabilmente un danno all'unità con l'obiettivo di identificare in modo univoco e sicuro quale stazione sta trasmettendo in rete. Il numero di protezione è formato da 38 bit e se richiesto dalla stazione base come verifica verrà inviato con un messaggio SAMIS secondo la struttura indicata nella grafica seguente.

Struttura del messaggio SAMIS di protezione

Il codice del costruttore viene concesso a chi realizza l'apparato dall'ente preposto alle licenze, il modello identifica il tipo di apparato, mentre il numero di serie dell'unità viene assegnato dal costruttore ed è compreso nel campo da 1 a 262143. I bit di controllo infine sono calcolati con un apposito algoritmo basandosi sui dati degli altri campi. Se i bit di controllo sono errati, per un tentativo di duplicazione illegale, la rete potrebbe rifiutare l'accesso a tale unità.