FEC, ARQ e SITOR: un po' di chiarezza

FEC e ARQ non sono vere e proprie modulazioni digitali bensi' “tecniche” di correzione errori che vengono applicate su alcuni modi digitali con l'obbiettivo di rendere le trasmissioni il piu' possibile immuni da errori.

Il termine FEC (Forward Error Correction) indica un meccanismo di rilevazione e successiva correzione degli errori a valle di una trasmissione digitale, ottenuta grazie alla introduzione di ridondanza di bit al flusso informativo. Vale a dire che rispetto al segnale originale vengono trasmessi dati aggiuntivi: il ricevitore, elaborando i dati ricevuti, può quindi effettuare controlli sull'integrità di questi e, se rileva uno o più errori, può tentare di correggerli basandosi sulle informazioni veicolate dai dati aggiuntivi. Vediamo un semplice esempio:

trasmissione senza FEC
dati da trasmettere: ABCDEF
dati tx: ABCDEF
dati rx: AB(errore)DE(errore)
dati interpretati: AB?DE

vengono persi i dati “C” e “F” !

Trasmissione con FEC (in questo esempio i dati vengono trasmessi tre volte)
dati da trasmettere: ABCDEF
dati tx: AAABBBCCCDDDEEEFFF
dati rx: AAABBBC(errore)CDDDEEE(errore)FF
dati interpretati: ABCDEF

il ricevitore recupera gli errori con una scelta “a maggioranza”!

Ovviamente la percentuale di errori che possono essere corretti con queste tecniche non è totale, ma limitata: se una trasmissione è particolarmente disturbata, oppure l'antenna mal direzionata o si verifica la presenza di oggetti estranei tra trasmettitore e ricevitore (ad esempio il ramo di un albero), la quantità di errori rilevata dal ricevitore può superare la soglia critica e non risultare più correggibile: in questo caso, il dato ricevuto non sarà più utilizzabile.

ARQ (Automatic Repeat-reQuest) è anchessa una strategia che ha il compito di rivelare un errore... ma non di correggerlo. Come lo stesso termine indica (richiesta automatica di ripetizione) i dati corrotti vengono scartati e automaticamente il sistema inoltra una richiesta della loro ritrasmissione.

Esempi di applicazioni sono il SITOR (SImplex Teletype Over Radio), in particolare:

- SITOR-A (o ARQ/SITOR-A) usa la tecnica FEC-ARQ 

- SITOR-B usa la sola tecnica FEC. 

entrambi sono modulazioni FSK con velocita' 100 baud e shift 170/200 Hz.

Gli OM usano SITOR ma viene chiamato AMTOR (AMateur Teleleprinting Over Radio), AMTOR-A e' il SITOR-A mentre AMTOR-B (chiamato anche AMTOR-FEC) e' il SITOR-B

 

Le due tecniche FEC e ARQ hanno vantaggi e svantaggi (maggiore occupazione di banda nel caso di FEC e maggiore latenza nel caso di ARQ) ma non sfugge che solo i sistemi bi-direzionali, ovvero stazioni rice-trasmitenti, potranno usare la tecnica ARQ. 

riassumendo...

• i sistemi FEC sono adatti a trasmissioni broadcast/multicast
• i sistemi ARQ sono adatti a trasmissioni unicast (PTP o point-to-point)

Infatti, quando le stazioni costiere devono trasmettere informazioni meteo sullo stato dei mari, e quindi trasmissioni dirette “a tutte” le possibili imbarcazioni in ascolto, usano Sitor-B che come detto e' un sistema FEC. La stessa stazione usera' invece un sistema ARQ (Sitor-A) quando dovra' comunicare con una singola imbarcazione.

In particolare, in ambito di navigazione civile, trovano applicazione i sistemi SITOR: 

NAVTEX (Navigational Telex) non e' altro che una particolare formattazione di messaggi di testo che sono trasmessi in SITOR-B ed usano il set di caratteri CCIR-476;
GMDSS/DSC (Digital Selective Call) è una variante del SITOR-B sempre a 100 baud e con shift 170 Hz che utilizza un set di 127 simboli.

Come si vede esistono sovrapposizioni di sigle e termini fra le quali e' semplice perdersi e fare confusione: per l'appassionato di radiosacolto bastano pero' alcune semplici nozioni in prima battuta per orientarsi al meglio: avreste mai detto che il NAVTEX e' un SITOR-B e, tutto sommato, un sistema RTTY?