HF EMAIL GRATIS

Il seguente articolo “HF email gratis” senza collegamento internet, con Winlink Exspress ed emulatore virtuale di TNC VARA, è stato pubblicato sulla rivista mensile “radio kit elettronica” nel mese di novembre 2019.

HF EMAIL GRATIS

Il sistema più usato dalle barche a vela durante la navigazione d’altura che non fanno uso di sistemi di comunicazioni satellitari è l’organizzazione “Winlink Global Radio Email” (1) con l’interfaccia utente Winlink Exspress (2) che è il software che gestisce le email in partenza e in arrivo, quasi uguale a quello che siamo abituati usare. Il sistema comprende il PC con installato Winlink Exspress, il modem TNC Pactor IV (3), il ricetrasmettitore radioamatoriale SSB e l’antenna. Il punto debole è il modem Pactor perché costoso e difficoltoso da gestire sia la parte hardware sia il software. Il costo del modem può superare mille euro. La fig. 1 mostra l’architettura appena descritta.

Winlink è un sistema mondiale per lo scambio di email, dove non è presente la rete internet. Usa collegamenti radio su frequenze radioamatoriali con operatori debitamente abilitati che hanno conseguito la patente di operatore di stazione di Radioamatore, ottenuto il nominativo e autorizzazione d’installazione di stazione radioamatoriale. La stazione può essere liberamente usata su mezzi mobili terrestri o marittimi e sfruttare il sistema Winlink dove non è presente la rete internet. Naturalmente, Winlink può essere usato anche da postazione fissa tramite rete internet con il sistema Telnet. La fig. 2 mostra l’interfaccia utente Winlink Exspress predisposta per essere usata con Telnet Winlink.

E’ l’associazione no profit americana A.R.S.F.i, Amateur Radio Safety Inc. (4) proprietaria e gestore in maniera gratuita del sistema Winlink, che oltre a fornire lo scambio di email con allegati, mette anche a disposizione i servizi di trasmissione automatica della posizione e ricezione di bollettini meteorologici per la zona interessata.

Per superare le difficoltà del TNC Pactor, un radioamatore spagnolo, tale Jose/EA5HVK, ha ideato e sviluppato un emulatore virtuale di TNC chiamato VARA che ha, di fatto, sostituito il TNC fisico Pactor.

Winlink Exspress è già stato adeguato e può funzionare anche in modalità VARA. Il collegamento fra PC e ricetrasmettitore radioamatoriale SSB va fatto solamente con un cavetto fra la porta USB Audio Codec di tipo B con interfaccia audio interna, presente sui moderni rtx e la porta USB tipo A del PC. La fig. 3 mostra come si presenta l’interfaccia VARA (5).

L’emulatore virtuale VARA usa la struttura di segnale tipo OFDM, Ortogonal Frequency Division Multiplexing. Sono previste 52 sottoportanti ortogonali fra loro distribuite su una banda di 2,4 kHz, con un simbol rate di 37,5 bps, opportunamente modulate con un sistema digitale. La velocità di comunicazione è quasi uguale al Pactor IV gestito da TNC. Il ricetrasmettitore deve essere in modalità SSB banda laterale superiore USB (Upper Side Band) con banda passante non inferiore a 2,4 kHz, acg slow, noise blanker off.

Per maggiori informazioni circa le modulazioni digitali consiglio di leggere due interessanti articoli di Franco Perugini pubblicati su questa rivista di dicembre 2018 e gennaio 2019 (6).

La prossima figura, la 4, da l’idea della semplicità del sistema Winlink Exspress in modalità VARA.

L’interfaccia VARA deve essere settata per adattare la sua entrata e uscita con l’audio sistema del proprio PC. Anche la radio deve essere configurata per inviare e ricevere l’audio dalla porta USB tipo B Codec. È usato un cavetto di collegamento con porta USB tipo A da inserire sul PC e con porta USB tipo B da inserire sulla radio. Bisogna fare attenzione all’acronimo USB che sta sia per la banda superiore della SSB, Upper Side Band, sia per indicare la porta di comunicazione del PC USB, Universal Serial Bus.

Non si può pensare usare il sistema di trasmissione email via radio SSB HF da una barca se l’operatore non è pratico di radiocomunicazioni HF e del sistema Winlink Exspress. Bisogna familiarizzarsi sia con le telecomunicazioni HF sia con Winlink Exspress da una stazione fissa, magari quella di casa o di un amico o di un club radioamatoriale. La maggior parte dei problemi o insuccessi nel traffico email via radio SSB HF è dovuto a operatori improvvisati senza esperienza.

Bisogna, inoltre, essere certi che la stazione installata a bordo sia veramente efficiente provandola prima, con altri sistemi come CW o SSB.

Le criticità delle installazioni su barche a vela sono l’antenna e l’energia a disposizione. Come antenna le soluzioni più usate sono: il paterazzo isolato e fatto funzionare come antenna verticale (7) oppure un’antenna verticale HF di tipo marino installata a poppa, altrettanto efficace potrebbe essere un’antenna verticale multi banda radioamatoriale trappolata installata a poppa. Anche il collegamento di massa, il mare, va curato per avere impianti efficienti.

Se l’accordatore interno del ricetrasmettitore non riesce ottenere l’adattamento con la linea, il cavo coassiale, bisogna installare un accordatore remoto alla base dell’antenna, telecomandato dal ricetrasmettitore, che abbia un range di adattamento, linea antenna, maggiore di quello dell’accordatore interno della radio.

La potenza di trasmissione deve essere regolata al 50% per salvaguardare la riserva di energia, tenendo presente che la superficie marina favorisce la propagazione HF, che non ci sono ostacoli che attenuano il campo elettromagnetico emesso e che, con i modi digitali, è sufficiente poca potenza.

La prima prova che si può fare da una stazione fissa per impratichirsi con Winlink Exspress è scaricarlo dal suo sito (2). Sono supportati i sistemi operativi sia a 32 sia a 64 bit, Window Vista, Window 7, 8, 10. Window XP non è supportato. Scaricato il programma e installato, si seguono le istruzioni per la registrazione e ottenere il codice di registrazione “Registration Key”. A registrazione avvenuta il sistema assegna l’indirizzo email utente che corrisponde al nominativo radioamatoriale@winlink.org, nel mio caso i3fdz@winlink.org.

La fig. 2, mostra Winlink Exspress installato e registrato con il mio nominativo. L’interfaccia è molto simile a qualsiasi altra di email providers. Dal menù a discesa in alto a destra “Open Session” si sceglie che tipo di collegamento che vogliamo avere con il provider di Winlink. Ho selezionato Telnet perché in questo momento ho solo il collegamento con rete internet.

Devo specificare che, qualsiasi sia il collegamento verso l’email provider Winlink, radio o internet, ci connettiamo solo su richiesta per ricevere o inviare email.

Vediamo come predisporre Winlink Express per Telnet, fig 5, 1° selezioniamo dal menù a discesa a sinistra Open Session “Telnet Winlink”, 2° click sul pulsante nella barra dei comandi, “open session”, penultimo a destra. 3° dalla nuova finestra “Telnet Winlink Session” click “Settings”. 4° dalla nuova finestra “Telnet Proprieties” click “Update” in basso a sinistra senza spuntare nessuna casella o togliere la spunta dove c’è.

Proviamo ricevere email con Winlink Express. Dobbiamo fare la richiesta al server. Riferendoci alla fig. 6, 1° cliccare sul pulsante nella barra dei comandi, “open session”, penultimo a destra. 2°, dalla nuova finestra “Telnet Winlink Session” click “Start”. Il sistema si collega al CMS e ci scarica l’email giacente che vediamo elencata per prima nella lista il cui testo è visibile nel riquadro appena sotto, dopo averci cliccato sopra. Nella finestra “Telnet Winlink Session” possiamo vedere la procedura automatica di connessione, trasferimento e disconnessione dal CMS.

Per mandare email la procedura è simile. Da Winlink Express e fig. 7, 1° si clicca sul primo pulsante a sinistra nella barra dei comandi e si apre la finestra “enter a new message” per preparare l’email off line. 2° quando è pronta si clicca su “Post to Outbox” per mettere l’email nella cartella in partenza.

Adesso l’email in uscita è elencata nella cartella Outbox, fig. 8, ci sono 6 email già trasmesse elencate nella cartella Sent Items.

Per trasmettere l’email, appena preparata e messa in giacenza in Outbox, bisogna attivare la procedura d’interrogazione al server CMS come in fig. 6. Prima saranno scaricate le eventuali email in giacenza per noi, poi il server si prende le email in partenza nella cartella Outbox e le inoltra. La fig. 9 ci fa vedere il trasferimento avvenuto. Adesso la cartella Outbox è vuota e nella cartella Sent Items si è aggiunta un’email, da 6 a 7. Le email trasmesse sono elencate cliccando su “Sent Items” e visualizzate cliccando sulle email elencate.

I siti CMS, Common Message Server(8), sono i sistemi di coordinamento e instradamento del traffico Winlink proveniente da collegamenti via Telnet e via radio tramite RMS Gateway Stations. I siti CMS sono distribuiti geograficamente nell’intero globo terrestre e sono sincronizzati fra loro. Ogni singolo CMS è in grado di sostenere l’intero traffico del network Winlink. Da gennaio 2019 tutti i siti CMS saranno gradualmente trasferiti su Cloud. Dal lato pratico utente ciò non cambia nulla.

Vediamo ora come avviene lo scambio di email via radio utilizzando lo schema di fig. 4. Per prima cosa dobbiamo scaricare il software VARA dal suo sito (5) e installarlo. Nella finestra di registrazione inseriamo lo stesso codice di Winlink Exspress, la “Registration Key”. La fig. 3 mostra l’interfaccia utente. Se tutto è andato bene, si vedrà la waterfall scorrere dall’alto verso il basso e lo strumento della cpu indicare lo spazio occupato. Cliccando su “Setting” e poi su “Sound Card” si predispongono entrata e uscita audio di VARA. La fig. 10 mostra i miei settaggi, la finestra dell’IC 7300 si apre per default, io non uso questo rtx, evidenzia la regolazione del segnale audio in trasmissione che non deve superare la soglia massima dell’ALC. Questo vale per qualsiasi radio.

Dobbiamo anche settare la porta USB tipo B Codec del ricetrasmettitore per predisporre l’uscita e l’entrata audio attraverso questa porta. La fig. 11 mostra la porta USB tipo B, Codec, di un ricetrasmettitore radioamatoriale.

Nel PC apriamo Winlink Exspress e VARA, riduciamo a icona Vara per preparare Winlink Exspress. Dobbiamo eseguire i seguenti settaggi e comandi come da fig. 13. 1° clicchiamo il pulsante “Open Session”, in alto a destra e selezioniamo “Vara Winlink”. 2° click pulsante “open session”, secondo da destra nella barra dei comandi. Si apre la nuova finestra, “Vara Winlink Session” si clicca su Settings e si apre la finestra “Vara Winlink Setting”, fig. 12, in questa finestra bisogna assicurarsi che sia spuntata la modalità USB e nel riquadro a discesa “Select Radio Model” si seleziona il modello di radio per il comando Cat oppure si lascia “Manual” per la sintonia manuale si clicca il pulsante “Update”. La finestra “Vara Winlink Setting” si chiude.

Continuiamo la procedura di trasmissione email via radio ritornando alla fig. 13. 3° click su “Channel Selection” e si apre la nuova finestra “HF Channel Selector”. 4° si seleziona la stazione RMS che si vuole contattare, io ho scelto IQ2CF sui 7.047 kHz, 40 metri. 5° click su “Select”. La finestra “HF Channel Selector” si chiude e i dati della stazione scelta appaiono nella finestra “Vara Winlink Session” cerchiati in verde.

La prima casella cerchiata in verde indica il nominativo della stazione RMS che è sempre un nominativo radioamatoriale, la seconda indica la frequenza centrale di trasmissione, sulla terza c’è la frequenza indicata dal display del ricetrasmettitore dove bisogna sintonizzare manualmente la radio. Faccio notare che con il sistema SSB Winlink è trasmessa la banda laterale superiore USB anche nelle bande radioamatoriali HF in cui notoriamente, per convenzione, è usata la banda laterale inferiore LSB, Lower Side Band, 40 metri, 80 metri e 160 metri. Anche in 30 metri, dove sono ammessi solo CW e modi digitali, è usata la banda laterale superiore USB.

RMS è un software, scaricabile dalla piattaforma Winlink, che s’installa nel PC di stazione di Radioamatore per fare da Gateway. I Radioamatori, o club radioamatoriali, che si rendono disponibili a questo servizio lo fanno in maniera del tutto gratuita. Le stazioni RMS Gateway sono sistemi automatici e non presidiati, molte offrono il servizio H24, normalmente operano nel modo “Normal” sono il relay fra la tratta radio e i siti CMS via internet.

Apriamo Winlink Exspress e VARA per lo scambio di email via radio come in fig. 14.

1° si clicca sul pulsante “open session”, si apre la finestra “Vara Winlink Session” vi è la sincronizzazione fra i programmi fino all’apparire la riga di stato “Ready”. 2° si clicca sul pulsante “Start” e inizia il contatto radio fra la stazione a bordo della barca, in questo caso i3fdz e la stazione RMS, in questo caso IQ2CF.

Le stazioni RMS quando ricevono un’interrogazione via radio, si connettono a un sito CMS, scaricando e inoltrano verso la stazione in mare eventuali email in giacenza, nella stessa interrogazione, controllano nella cartella “Inbox” di “Winlink Exspress” se ci sono depositate email in partenza, le prelevano e le inoltrano al CMS per il loro instradamento al destinatario.

Nella finestra dell’interfaccia VARA si può seguire il traffico radio dal punto di vista segnale digitale, mentre nella finestra “Vara Winlink Exspress”, si legge il dialogo procedurale scambiato fra le due stazioni. Le email in arrivo saranno salvate nella cartella “Inbox”, elencate nella finestra di “Winlink Exspress” e aperte cliccandoci sopra. Le email trasmesse saranno salvate ed elencate nella cartella “Sent Items”, esattamente come nella figura 9 con la differenza che in quel caso il collegamento al CMS era avvenuto direttamente in internet con il sistema Telnet.

Tutti i collegamenti ai siti CMS con il sistema Winlink Exspress sono del tipo Peer to Peer, non si è collegati direttamente alla rete internet. E’ il sito CMS o la stazione RMS che lo fa per noi, mettendoci a disposizione i servizi disponibili. Il collegamento con i siti CMS o le stazioni RMS avviene solo su nostra richiesta e dura solo il tempo necessario allo scambio del traffico in uscita e in entrata.

La mappa di fig. 15 mostra le stazioni RMS Vara disponibili nell’area europea. Per maggiori dettagli su tutte le stazioni mondiali seguire il link (9) in biografia, cliccare RMS Map e spuntare Vara.

La figura 16 mostra la lista e i dettagli delle stazioni RMS Vara italiane operanti in questo momento. Per maggiori dettagli su tutte le stazioni mondiali seguire il link (10) in biografia e cliccare RMS List e spuntare Vara.

Avviso: il sistema Winlink Exspress e Vara, non sostituiscono i sistemi di sicurezza per la Salvaguardia della Vita Umana in Mare sulle unità dove sono richiesti dalle norme marittime vigenti in fatto di Telecomunicazioni.

E se la radio non è provvista di porta USB tipo B? Le cose si complicano un po’ ma Winlink Exspress e Vara funzioneranno altrettanto bene. Sarà l’oggetto di un prossimo articolo.

Fiorino/i3fdz

Biografia:

1) Winlink Global Radio Email: https://www.winlink.org/

2) Winlink Exspress: https://www.winlink.org/WinlinkExpress

3) TNC Pactor: http://ecjones.org/pactor.html

4) R.S.F.I, Amateur Radio Safety Inc.: https://arsfi.org/

5) VARA: https://rosmodem.wordpress.com/2017/09/03/vara-hf-modem/

6) Modulazione digitale e DVB-T, introduzione teorica, di Franco Perugini, Radio kit elettronica dicembre 2018 pag. 44.

Modulazione digitale e DVB-T, multi portanti e FFT, di Franco Perugini, Radio kit elettronica

gennaio 2019 pag.47.

7) In questo sito trovate lo schema dell’installazione di antenna su paterazzo: http://hotelzulu.com/in-the-loop/

8) https://www.winlink.org/tags/cms