Chi utilizza abitualmente il DMR in mobilità si trova prima o poi davanti a un problema molto semplice: come passare automaticamente da un ripetitore a un altro senza dover cambiare continuamente canale dalla radio?
La risposta è il roaming.
Il concetto ricorda quello delle reti cellulari: quando ci spostiamo, il nostro telefono abbandona progressivamente una cella e si collega a un’altra. Nel DMR il principio generale è simile, anche se il funzionamento è molto diverso e dipende fortemente dal terminale, dal codeplug e dall’architettura della rete utilizzata.
Il roaming può essere estremamente comodo per il radioamatore che viaggia frequentemente, ma deve essere configurato correttamente. Una Roam List sbagliata può infatti trasformare una funzione molto utile in una continua ricerca di ripetitori, con ritardi nell’accesso alla rete e consumo maggiore della batteria.
Cos’è il roaming nel DMR
Con il termine roaming DMR si indica generalmente la capacità di una radio di cercare tra diversi ripetitori programmati e scegliere automaticamente quello che offre le condizioni migliori o comunque sufficienti per stabilire la comunicazione.
La radio dispone quindi di un elenco di possibili siti, normalmente chiamato:
Roam List
oppure, a seconda del produttore:
- Site List;
- Roaming List;
- Site Search List;
- Roam Channel List.
Ogni voce corrisponde normalmente a un canale associato a un determinato ripetitore.
Quando il segnale del sito utilizzato scende sotto determinate condizioni, la radio può iniziare una ricerca degli altri siti disponibili.
Nei sistemi MOTOTRBO, per esempio, Motorola descrive la ricerca automatica come un processo nel quale la radio, quando il segnale del sito corrente diventa debole o non è più rilevabile, scandisce i siti disponibili e può agganciarsi al ripetitore con RSSI migliore.
È però importante sottolineare un punto:
non esiste un comportamento identico su tutte le radio DMR.
Soglie, tempi, modalità di ricerca e criteri di selezione possono cambiare da produttore a produttore e perfino tra differenti firmware dello stesso apparato.
Roaming e Scan non sono la stessa cosa
Uno degli errori più frequenti consiste nel confondere Scan e Roaming.
Sono due funzioni profondamente diverse.
Scan
Lo Scan serve principalmente ad ascoltare più canali.
Supponiamo di avere:
- RPT Tortona;
- RPT Alessandria;
- RPT Novi Ligure;
- RPT Genova.
Inserendoli in una Scan List, la radio li controlla ciclicamente alla ricerca di attività.
Quando trova una trasmissione compatibile con la configurazione impostata, si ferma temporaneamente sul relativo canale.
Lo scopo è quindi:
trovare traffico radio.
Roaming
Il roaming ha un obiettivo differente:
trovare un sito attraverso il quale poter comunicare.
La radio cerca cioè di capire quale ripetitore della lista può essere utilizzato in quel momento.
Per questo motivo Motorola, in alcune implementazioni MOTOTRBO, specifica anche che sul medesimo canale non possono essere abilitate contemporaneamente Scan e Roam.
Possiamo quindi sintetizzare:
| Funzione | Obiettivo |
|---|---|
| Scan | Cercare attività su più canali |
| Roaming | Cercare il sito più adatto alla comunicazione |
Come funziona praticamente il roaming
Immaginiamo di partire da Tortona diretti verso Genova.
Nel nostro codeplug abbiamo programmato diversi ripetitori DMR lungo il percorso.
Per esempio:
- Tortona;
- Monte Giarolo;
- Lussito;
- Cremolino.
Tutti appartengono alla nostra Roam List.
All’inizio del viaggio la radio utilizza il ripetitore di Tortona.
Procedendo verso sud il segnale diminuisce progressivamente.
A un certo punto viene raggiunta la condizione configurata per avviare la ricerca.
La radio verifica quindi gli altri siti disponibili nella Roam List.
Potrebbe trovare:
Tortona: -112 dBm
Monte Giarolo: -85 dBm
Cremolino: -103 dBm
In una modalità che seleziona il sito migliore sulla base dell’RSSI, Novi risulterebbe quindi il candidato preferibile.
La radio passa sul relativo canale e continua a operare utilizzando quel ripetitore.
Tutto questo può avvenire senza intervento dell’operatore.
RSSI: il parametro fondamentale
Una delle grandezze maggiormente utilizzate nel roaming è l’RSSI, acronimo di:
Received Signal Strength Indicator
ovvero indicatore dell’intensità del segnale ricevuto.
Generalmente viene espresso in dBm.
Per esempio:
- -70 dBm → segnale molto forte;
- -85 dBm → segnale buono;
- -100 dBm → segnale relativamente debole;
- -115 dBm → segnale molto debole.
Attenzione: essendo numeri negativi, -75 dBm è più forte di -105 dBm.
Molti sistemi consentono di impostare una soglia di roaming.
La documentazione di configurazione Motorola prevede, per esempio, parametri specifici come RSSI Threshold e perfino soglie RSSI differenti per sito.
La logica potrebbe essere, in maniera semplificata:
Finché il ripetitore supera la soglia impostata, rimango collegato a questo sito.
Se scende sotto:
Cerco un’alternativa.
Perché la soglia è importante
Supponiamo di impostare una soglia troppo alta.
La radio potrebbe abbandonare un ripetitore che sarebbe ancora perfettamente utilizzabile.
Risultato:
- ricerche troppo frequenti;
- continui cambi di sito;
- maggiore attività del ricevitore;
- possibili ritardi prima del PTT;
- maggiore consumo della batteria.
Al contrario, con una soglia troppo bassa la radio potrebbe rimanere agganciata troppo a lungo a un ripetitore ormai marginale.
Il risultato potrebbe essere:
- BER elevato;
- audio robotizzato;
- pacchetti persi;
- mancato accesso al ripetitore.
La configurazione ideale è quindi un compromesso.
Roaming automatico e ricerca manuale
Esistono generalmente almeno due filosofie operative.
Automatic Site Search
La radio determina autonomamente quando cercare un altro sito.
L’operatore continua semplicemente a utilizzare il terminale.
È la soluzione più interessante quando si viaggia frequentemente.
Manual Site Search
È l’operatore a ordinare alla radio di cercare un altro ripetitore.
In alcune implementazioni la ricerca manuale non seleziona necessariamente il segnale più forte, ma passa al successivo sito disponibile della lista.
Motorola documenta esplicitamente questa distinzione nei sistemi compatibili con IP Site Connect.
Che cosa contiene una Roam List?
Una Roam List contiene normalmente i canali che rappresentano i ripetitori candidati.
Supponiamo di voler realizzare una lista chiamata:
D2ALP PIEMONTE
Potremmo avere:
D2ALP TORTONA
D2ALP MONTE GIAROLO
D2ALP PADERNA
D2ALP LUSSITO
D2ALP CREMOLINO
La radio controllerà questi siti secondo la logica prevista dal produttore.
Occorre però ricordare che nella programmazione DMR un canale comprende diversi parametri:
- frequenza RX;
- frequenza TX;
- Color Code;
- Time Slot;
- Talkgroup;
- Contact;
- RX Group List;
- eventuali parametri di roaming.
Non basta quindi inserire soltanto una frequenza.
Roaming e Talkgroup
Un altro aspetto importante riguarda il Talkgroup.
Perché il passaggio da un ripetitore a un altro risulti realmente trasparente, i canali inseriti nella Roam List dovrebbero rappresentare lo stesso servizio logico.
Per esempio:
RPT TORTONA – TS2 – TG22215
RPT LUSSITO – TS2 – TG22215
RPT MONTE GIAROLO – TS2 – TG22215
Se il TG22215 è disponibile attraverso tutti questi ripetitori secondo la configurazione della rete, il roaming acquista perfettamente senso.
La radio cambia infrastruttura RF, ma l’operatore continua a utilizzare lo stesso Talkgroup.
Il roaming non fa “magicamente” apparire un Talkgroup
Questo concetto è importante.
La radio può trovare un ripetitore, ma ciò non significa automaticamente che quel ripetitore instradi il Talkgroup desiderato.
Bisogna sempre distinguere:
livello radio
da
livello network.
Il roaming risolve essenzialmente il problema:
Quale sito radio posso utilizzare?
La rete deve successivamente determinare:
Dove deve essere instradata questa comunicazione?
Un TG statico, dinamico o non disponibile sul ripetitore può quindi produrre comportamenti differenti.
Roaming nei network radioamatoriali
Nel mondo professionale il roaming viene frequentemente utilizzato in infrastrutture multisito progettate in maniera coordinata.
Nel mondo radioamatoriale la situazione è più eterogenea.
I ripetitori possono avere:
- frequenze differenti;
- Color Code differenti;
- Talkgroup differenti;
- Time Slot differenti;
- configurazioni network differenti.
Di conseguenza il codeplug deve essere progettato con attenzione.
La funzione di roaming appartiene principalmente alla logica del terminale e del sistema radio utilizzato; non bisogna dare per scontato che ogni rete DMR radioamatoriale offra automaticamente un’esperienza di roaming uniforme.
Roaming e hotspot
Ha senso inserire un hotspot personale nella Roam List?
Generalmente poco.
Un hotspot personale possiede normalmente:
- copertura molto ridotta;
- posizione conosciuta;
- utilizzo personale.
Il roaming diventa veramente interessante con più ripetitori geografici.
Per esempio durante:
- viaggi in automobile;
- attività outdoor;
- spostamenti professionali;
- percorsi autostradali;
- attività di protezione civile;
- reti regionali multisito.
Un esempio pratico di codeplug
Supponiamo di voler attraversare Piemonte e Liguria utilizzando sempre lo stesso Talkgroup.
Potremmo creare una zona:
D2ALP ROAM
e al suo interno:
TORTONA 22215
GIAROLO 22215
LUSSITO 22215
CREMOLINO 22215
A ciascun canale associeremo la Roam List:
ROAM D2ALP A7
La radio potrà quindi verificare progressivamente i diversi siti mentre percorriamo l’autostrada.
Dal punto di vista dell’operatore rimane selezionato lo stesso servizio.
Dal punto di vista RF, invece, il terminale può cambiare ripetitore.
Il problema del “ping-pong”
Quando due ripetitori arrivano con intensità simile può verificarsi una situazione indesiderata.
Immaginiamo:
RPT A = -96 dBm
RPT B = -94 dBm
Poco dopo:
RPT A = -93 dBm
RPT B = -97 dBm
Se l’algoritmo reagisse istantaneamente a ogni minima variazione, la radio continuerebbe a saltare:
A → B → A → B.
Per evitare questo comportamento i sistemi di roaming utilizzano diverse logiche, che possono comprendere soglie, temporizzazioni e criteri stabiliti dal produttore.
È un concetto molto simile all’isteresi utilizzata in molti sistemi automatici.
Perché il roaming può consumare più batteria
Una radio ferma su un singolo canale trascorre buona parte del tempo semplicemente in ricezione.
Una radio che deve periodicamente verificare più siti esegue invece attività aggiuntive.
A seconda della modalità implementata può:
- cambiare frequenza;
- misurare segnali;
- cercare attività;
- effettuare procedure di site search.
Per questo motivo un roaming troppo aggressivo può aumentare il consumo energetico.
Su una radio veicolare il problema è marginale.
Su una portatile utilizzata per molte ore può invece diventare significativo.
Roaming e GPS: sono la stessa cosa?
No.
Alcuni apparati moderni possono implementare funzioni avanzate che utilizzano informazioni geografiche o liste basate sulla posizione.
Il roaming RF tradizionale può invece funzionare semplicemente verificando la presenza e l’intensità dei siti programmati.
Non è quindi necessario che una radio disponga di GPS per implementare una qualche forma di roaming.
Quando conviene veramente utilizzare il roaming?
Il roaming è particolarmente utile quando:
- utilizzi sempre lo stesso TG;
- esistono diversi ripetitori compatibili lungo il percorso;
- viaggi frequentemente;
- vuoi evitare di cambiare canale continuamente;
- conosci bene la copertura della rete;
- il tuo apparato implementa una buona funzione di site roaming.
È invece meno interessante quando:
- utilizzi quasi sempre un solo ripetitore;
- cambi continuamente Talkgroup;
- i siti disponibili hanno configurazioni completamente differenti;
- vuoi avere il controllo manuale del ripetitore utilizzato.
Errori comuni nella configurazione
1. Inserire troppi ripetitori
Creare una Roam List con decine e decine di siti lontani migliaia di chilometri non è necessariamente una buona idea.
La radio potrebbe perdere tempo cercando siti che non potranno essere ricevuti.
Meglio creare liste regionali.
Per esempio:
ROAM PIEMONTE
ROAM LIGURIA
ROAM LOMBARDIA
2. Confondere Scan e Roaming
Lo Scan cerca traffico.
Il roaming cerca il sito.
Sono due strumenti diversi.
3. Usare TG differenti nella stessa logica di roaming
Se vogliamo che l’esperienza sia trasparente, i canali dovrebbero essere progettati per offrire lo stesso servizio logico.
4. Impostare soglie troppo aggressive
Una soglia sbagliata può provocare continui cambi di sito.
5. Pensare che RSSI equivalga sempre a qualità
Un segnale forte non significa necessariamente comunicazione perfetta.
Interferenze, desensibilizzazione, multipath e problemi RF possono produrre un BER elevato anche con livelli apparentemente buoni.
Ed è proprio per questo motivo che RSSI e BER devono essere considerati parametri complementari, non equivalenti.
Conclusione
Il roaming è una delle funzioni più interessanti del DMR per chi utilizza la radio in movimento.
Configurato correttamente permette di trasformare una lunga lista di ripetitori in una rete molto più semplice da utilizzare: l’operatore seleziona il servizio desiderato e lascia alla radio il compito di trovare un sito utilizzabile.
Ma il roaming funziona bene soltanto quando dietro esiste un codeplug progettato con criterio.
Bisogna conoscere:
- copertura dei ripetitori;
- Talkgroup disponibili;
- Time Slot;
- Color Code;
- soglie RSSI;
- caratteristiche specifiche del proprio apparato.
La regola migliore rimane quindi:
pochi siti realmente utili, organizzati geograficamente e configurati in maniera coerente.
In questo modo il roaming smette di essere semplicemente una voce del menu della radio e diventa uno strumento realmente utile per utilizzare il DMR in mobilità.