THURAYA

Lobuche, 5050 metri di quota, le 22 locali, temperatura aria –15 C°, pressione 550 Hpa, vento da nord, 7.5 m/s.

Laboratorio – Osservatorio Internazionale Piramide Ev-K2-CNR / RONAST

La Base di ricerca scientifica più vicina all’Everest.

Sto per andare a dormire al secondo livello della Piramide, effettuo gli ultimi controlli sugli impianti fotovoltaici, i sistemi radio sono attivi, e i dati della stazione climatica appena scaricati sono finalmente OK. Mi infilo nel sacco a pelo assaporando il tepore delle piume. Subito un caratteristico doppio beep mi sorprende…pochi secondi dopo leggo con attenzione il messaggio che mi conferma la modifica di alcuni importanti parametri di acquisizione dati, da fare subito. Riesco dal sacco a pelo, mi infilo la tuta, prendo la radio e mi tuffo nella gelida notte stellata. Lassù da qualche parte c’è quella macchina prodigiosa responsabile della mia romantica passeggiata notturna, lo spettacolo che la volta celeste mi offre non mi permette di odiarla per la levataccia…

Il pacchetto di dati ha viaggiato per 36.000 Km dal satellite fino a infilarsi nella gabbia di Faraday (tipico sistema schermante l’elettricità statica e le onde elettromagnetiche) della struttura metallica e dei pannelli di cristallo metallizzati del Laboratorio, dall’interno il terminale ha confermato la ricezione al satellite.

Ormai non mi sembra quasi più un prodigio, ma non sono lontani più di 10 anni i tempi in cui per comunicare via satellite ti dovevi portare due valigioni da 70 Kg, aprire un curioso ombrello argentato di oltre un metro di diametro, puntarlo sul satellite e avevi bisogno di almeno 300 watt di energia. (il tutto con l’”esiguo” costo di connessione di 13 usd/min)

Oggi faccio lo stesso con un ridicolo telefonino di 80 g. che ha una rientrante antenna bitorzoluta di 10 cm, al costo medio di due dollari al minuto, e devo “affrontare” la precauzione di ricordarmi di ricaricarlo (con la rete o con una batteria da 12 V) ogni tre giorni.

Grazie alla rete Thuraya è stato attivato il servizio di telefonia cellulare satellitare di seconda generazione, quello gestito da satelliti geostazionari

Per il nostro lavoro questo servizio ha permesso un’efficiente operatività “on field” inimmaginabile prima. Perché?

connettersi a un geostazionario significa che se si è sempre in perfetta vista del satellite (sennò non c’è santi, bisogna spostarsi fino a vederlo), la connessione è stabile e la comunicazione vocale è chiara* (come una chiamata GSM terrestre, a proposito, il cellulare è esattamente compatibile al GSM terrestre, si può settare perché preferisca il terrestre, il satellite o perche scelga lui la condizione migliore) non esiste dubbio che nel tempo la comunicazione rimanga invariata, perché il satellite è fermo rispetto alla superficie terrestre, mentre invece nel caso di rete satellitare a bassa orbita (con diversi satelliti che sorgono e tramontano continuamente) cambiano costantemente direzione e angolo di posizione dei satelliti, e se quello a cui siamo agganciati va dietro una montagna, veniamo commutati su un altro, e più tardi la cosa potrebbe ripetersi.

La qualità della fonia potrebbe essere definita come uno dei punti di forza del servizio. I progettisti del sistema hanno adottato tutte le più avanzate tecnologie di pulizia e ottimizzazione del segnale audio riprodotto. Le distorsioni e frammentazioni da digitalizzazione e compressione del segnale sono state ridotte a un livello ridicolo (la rete a copertura globale INMARSAT, da sempre punto di riferimento per le comunicazioni telefoniche sateIlitari, presenta oggi sicuramente più distorsione e frammentazione audio nel suo standard più diffuso, il MINI-M, che prevede terminali delle dimensioni di un notebook). Nella gestione della comunicazione vocale i tempi tecnici di elaborazione dei segnali sono stati abbattuti, il ritardo con cui ci arriva la replica del corrispondente è quasi praticamente eliminato. Si riesce quindi a ottenere comunicazioni a veloce interattività, con la possibilità di interrompere la frase del corrispondente (cosa che ci rendeva pazzi coi vecchi sistemi quando dovevamo spiegare che una volta finita la frase si doveva aspettare la risposta dal corrispondente prima di proferire altra parola, praticamente era come parlare con un walkie talkie). Il temuto eco “satellitare” legato al ritorno di parte del segnale inviato è praticamente scomparso, sopravvive in qualche connessione con paesi che hanno sistemi telefonici un po’ arretrati e alla fine mescolano un po’ i segnali, per esempio il Nepal. Perfetta connessione con l’Italia.

i servizi dati, e-mail e SMS sono rapidi e a loro volta stabili. La banda di connessione arriva a 9,6 Kbps, esattamente come quella dei GSM terrestri, durante il nostro lavoro siamo arrivati anche a inviare 1 Mbyte di file in una volta, senza che la connessione dimostrasse indecisioni. Naturalmente abbiamo anche testato le connessioni dirette FTP a più tipi di server. Per la connessione dati basta un cavetto specifico che ha un’intelligente connettore flessibile sul lato cellulare, mentre ha un comunissimo connettore per porta seriale RS 232 dall’altra parte. Il software di connessione (anche questo specifico, ma compatibile con i maggiori sistemi operativi) si presenta con un’interfaccia utente simile a quella di una connessione di accesso remoto: dato il numero, l’identificativo e la password siamo connessi. Nel frattempo abbiamo un’utile indicazione dello stato della batteria del terminale. Esiste pure la versione per PC palmari con sistema Windows CE, con questi realizziamo un miniaturizzatissimo sistema di connessione Internet-Email portatile.

La rete dispone di un sistema di gestione del collegamento coi terminali all’interno di edifici con la funzione “High Power”, che è l’attivazione della trasmissione di brevi pacchetti di dati con protocolli Signal Bursts (impulsi ad alta potenza). Con questo sistema viene inviata l’informazione di “ring” cioè della suoneria che segnala una chiamata in arrivo (con in aggiunta l’avviso di cercare una migliore posizione di segnale, cioè: “esci che voglio vedere il satellite, poi ti faccio parlare”), ma anche i simpatici ma molto utili SMS. Anche economici, il sito www.intermatica.it offre il servizio “Free SMS” tramite il quale si possono inviare da web tutti i messaggi che si vuole al terminale interessato. Se questo è spento riceverà i messaggi appena registrato sulla rete satellitare alla successiva accensione.

Come usare l’antenna estraibile? Senz’altro per accellerare i tempi di registrazione all’accensione conviene estrarla, in questo modo il terminale è facilitato al massimo. Se per qualsiasi motivo ciò non fosse possibile lo si lasci fare, prima o poi si registra lo stesso (ma ci mette più tempo e più energia dalla batteria). Ad antenna abbassata arriva sempre la chiamata (ma poi bisogna estenderla per comunicare) e gli SMS. Se l’obiettivo è il maggiore risparmio di batteria possibile si cerchi sempre di usare il cellulare in una zona aperta con buona visibilità in direzione del satellite, individuare puntando l’antenna estesa la direzione di maggior intensità del segnale e nel corso della chiamata non modificarne la direzione. In realtà il terminale funziona anche se ci voltiamo dall’altra parte, ma lo sfavorevole direzionamento ha come conseguenza un’aumento della potenza di trasmissione per mantenere il collegamento, e la batteria paga in corrente, scaricandosi più rapidamente

Come si realizza il collegamento: La distanza col satellite è la prima difficoltà. E 36.000 Km sono tanti da coprire quando si dispone di poco più della stessa energia di un classico GSM, certo, con in più l’antenna bitorzoluta. Quindi la macchina (e il satellite) devono collaborare con precisione per stabilire l’apertura di connessione (dopo è più semplice, loro considereranno molte informazioni già acquisite una volta per tutta la durata della connessione). Questo è l’unico momento in cui si deve evitare di sballottare il terminale, altrimenti ci dovremo attendere che lui ripeta enne-volte il tentativo per la procedura di registrazione, fino a che riesce. Se non ci riesce in un tempo ragionevole, tanto vale riavviarlo tenendolo in posizione ottimale. Quando si accende il terminale cellulare lui fa tre cose: prima una sana autodiagnosi, poi lavora: calcola la sua posizione tramite la rete GPS e cerca il segnale del satellite Thuraya. (l’informazione GPS è anche disponibile all’utente con una serie di funzioni dedicate). Per ovvi motivi tecnici gli riesce sempre prima la seconda operazione (vedere il segnale di riferimento del suo satellite), ma appena fatto il punto GPS questo, insieme al codice identificativo del terminale, viene immediatamente trasmesso al satellite, il quale col supporto della stazione di terra decide l’autorizzazione alla connessione e la fascia di costo legata alla collocazione geografica del terminale. Il satellite ottimizza la connessione e decide la potenza di trasmissione che il cellulare dovrà usare, questo parametro verrà aggiornato dinamicamente durante la connessione. E’ pure furbo, il sistema, se abbiamo SMS in giacienza ce li trasferisce durante la chiamata (rubandoci un’infinitesimale spazio di tempo). Questo significa che non dovremo attendere oltre la prima connessione per pulire la nostra “mailbox” SMS. Le note dolenti: come veniamo caricati dei costi: Con una carta SIM standard, che può accettare un contratto di servizio che prevede l’invio del dettaglio e della fatturazione dei costi. Oppure con vari tipi di formule di prepagato.

Gli svantaggi:

Uno enorme, ma di importanza non per tutti. La copertura non è globale, ma limitata ad una vasta area che và a nord dalla Gran Bretagna al Bhutan e a sud appena sopra all’Equatore. Ma gli sceicchi di Thuraya (la rete appartiene a loro) hanno già in cantiere il secondo satellite e tutto fa pensare che vogliano arrivare alla copertura globale (entro i +/- 60° di latitudine). Il sistema di telefonia cellulare via satellite più anziano, IRIDIUM, offre invece la copertura globale (anche sopra i poli) e GLOBALSTAR stà a metà strada.
Uno minore, ma trae un po’ in confusione gli utenti principianti. Tante volte appena acceso il terminale non si riesce a fare la posizione GPS (magari perché si è tra degli ostacoli o su un versante ripido di una montagna o solo perché in quel momento nell’area di visibilità del cielo c’è poca copertura GPS). Questo mantiene l’indicazione di segnale dal satellite lampeggiante: “vedo il segnale dal satellite ma non riesco a dargli la posizione per difficoltà di calcolo”. A me personalmente è quasi sempre bastato cambiare posizione di visibilità del cielo. Ma attenzione, in quel caso conviene riavviare il terminale. Nei casi estremi ho dovuto aspettare 3 minuti.
Uno ancora minore, ma và detto. Pur in perfette condizioni di collegamento al satellite, dal momento in cui si origina la chiamata (diciamo destinata a un importante paese europeo) possono trascorrere anche 60 lunghissimi secondi prima che si abbia l’arrivo del tono di chiamata (che a volte è come quello italiano, a volte è come quello inglese, ma poi funziona tutto nello stesso modo). I rappresentanti della rete a proposito dichiarano che si stà lavorando all’abbattimento di questo ritardo. (*Personalmente ho la sensazione che ciò avvenga per alcune definizioni automatizzate di routing della chiamata sui percorsi più economici, ma anche che stanno attivando connessioni dedicate verso i vari paesi da raggiungere dalla loro stazione di terra)
Lo considero uno svantaggio, perché in qualche modo viola la privacy dell’utente, ma tanto il sistema GSM terrestre sortisce praticamente lo stesso risultato. La rete satellitare dal momento in cui siamo registrati sa dov’è il terminale perché ne ha ricevute le co-ordinate GPS. Se però lo guardiamo dal punto di vista della sicurezza dell’utente, questo potrebbe essere un grande vantaggio, intanto l’utente può sempre volontariamente inviare la sua posizione via SMS con un semplice comando, senza digitare numeri. E poi, se si dovessero perdere i contatti con un’utente in zona remota, si potrebbe risalire alla posizione del terminale nell’ultima attivazione o se acceso si potrebbe localizzare. Queste due ultime procedure richiedono però una situazione di emergenza e una richiesta da parte di autorità di polizia perché il gestore della rete permetta l’accesso a dati riservati di un terminale.

Gian Pietro Verza, Comitato Ev-K2-CNR

GPV, guida alpina e progettista elettronico è’ il responsabile tecnico della Piramide, ha a che fare con sistemi di comunicazione e localizzazione via satellite da oltre 15 anni. Da sempre opera queste apparecchiature con l’attenzione di chi deve usare i sistemi per garantire la tranquilla operatività e sicurezza del personale che gli viene affidato in condizioni ambientali di altissime quote e in aree remote. Nel corso dell’ultima missione del 2002 ha voluto valutare a fondo il sistema Thuraya. Ne è scaturito un collaudo in quota e condizioni estreme di circa 50 giorni, con connessioni di vario tipo originate da diverse locazioni. Con grande meticolosità e sensibilità nel rapporto con le macchine che poi vengono usate nell’ambito del progetto Ev-K2-CNR Gian Pietro ha testato nei dettagli il comportamento del terminale e della rete, e ha steso questa relazione appena sceso a Kathmandu.

NOTA

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