radio multimedia de alta velocidad

La radio multimedia de alta velocidad ( HSMM ) consiste en la implementación de redes de datos TCP/IP inalámbricas de alta velocidad sobre frecuencias de radioaficionados, utilizando hardware comercial estándar (COTS), como puntos de acceso Wi-Fi 802.11 . Esto es posible gracias a que las bandas de frecuencia 802.11 sin licencia se superponen parcialmente con las bandas de radioaficionados y las bandas ISM en muchos países. Solo los radioaficionados con licencia pueden utilizar legalmente amplificadores y antenas de alta ganancia dentro de las frecuencias de radioaficionados para aumentar la potencia y la cobertura de una señal 802.11.

La idea detrás de esta implementación es modificar equipos comerciales 802.11 para su uso en frecuencias de radioaficionados con licencia. Las principales bandas de frecuencia utilizadas para estas redes son: 900  MHz (33  cm) , 2,4  GHz (13  cm) , 3,4  GHz (9  cm) y 5,8  GHz (5  cm) . ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]} Dado que las bandas de frecuencia 802.11 o Wi-Fi sin licencia se superponen con las frecuencias de radioaficionados, solo se necesita un firmware personalizado para acceder a estas frecuencias con licencia. Dichas redes pueden utilizarse para comunicaciones de emergencia en operaciones de socorro en casos de desastre, así como para comunicaciones de radioaficionados cotidianas (afición/sociales).

HSMM puede soportar la mayor parte del tráfico que actualmente maneja Internet, incluyendo videollamadas, voz , mensajería instantánea , correo electrónico, la Web ( HTTP ), transferencia de archivos ( FTP ) y foros . La única diferencia radica en que, con HSMM, estos servicios son comunitarios en lugar de comerciales y, en su mayoría, inalámbricos. HSMM incluso puede conectarse a Internet y usarse para navegar por la web, aunque, debido a las regulaciones de la FCC sobre el contenido permitido, esto solo se realiza cuando se usa directamente para actividades de radioaficionados (según la Parte 97). Mediante antenas direccionales de alta ganancia y amplificadores, es posible establecer enlaces inalámbricos fiables de larga distancia a través de muchos kilómetros, limitados únicamente por la propagación y el horizonte radioeléctrico .

Las redes HSMM suelen utilizar hardware profesional con anchos de banda de canal más estrechos , como 5 o 10  MHz, para aumentar el alcance. Es común que las redes utilicen el canal -2 con un  ancho de banda de 5 MHz. Para enlaces de largo alcance que se extienden fuera de las áreas metropolitanas, se pueden utilizar modulaciones 802.11b DSSS , 802.11g BPSK/QPSK o  equipos 802.11ah (900 MHz), lo que aumenta aún más el alcance a costa de la velocidad.

A continuación se muestra una lista de los canales 802.11 que se superponen con una banda de radioaficionados bajo la FCC en los Estados Unidos . Tenga en cuenta que la banda de radioaficionados de 5 cm se extiende de 5,65 a 5,925  GHz, por lo que existen muchas frecuencias fuera del bloque ISM/UNII de la Parte 15 utilizado para 802.11a. Muchos puntos de acceso 802.11a de grado comercial también pueden operar entre los canales normales utilizando  un espaciado de canales de 5 MHz en lugar del  espaciado estándar de 20 MHz. Los canales 802.11a 132, 136 y 140 solo están disponibles para uso sin licencia en regiones ETSI . Los canales y frecuencias marcados en rojo no deben utilizarse.

Acrónimos utilizados: ( radioaficionado ) ( ISM ) ( radar )

Como en cualquier modo de radioaficionado, las estaciones deben identificarse al menos una vez cada 10 minutos. Un método aceptable para ello es transmitir el indicativo de llamada dentro de una solicitud de eco ICMP (comúnmente conocida como ping ). Si el punto de acceso está configurado como "maestro" (estación base), el indicativo de llamada del usuario puede configurarse como el " SSID " y, por lo tanto, se transmitirá a intervalos regulares (normalmente 100  milisegundos, el intervalo de baliza predeterminado).

También es posible enviar automáticamente un indicativo de radioaficionado en texto plano ( ASCII ) cada 10 minutos mediante DHCP . Para ello, el nombre de host del ordenador debe ser el indicativo del radioaficionado y el tiempo de concesión del servidor DHCP debe ser inferior o igual a 10 minutos. Con este método, el ordenador enviará una solicitud DNS "push" que incluye el nombre de host local cada vez que se renueve la concesión DHCP. Este método es compatible con todos los sistemas operativos modernos, incluidos Windows , Mac OS X , BSD y Linux .

El hardware 802.11 puede transmitir y recibir datos continuamente mientras esté encendido, incluso si el usuario no está enviando datos. Se realizan transmisiones periódicas, denominadas "keep-alives", para que la estación base sepa que el cliente sigue presente. La configuración de "Periodo máximo de inactividad" del BSS, informada por la estación base, determina con qué frecuencia debe transmitir el cliente para mantener la conexión. Las funciones de ahorro de energía, como 802.11v, pueden ayudar a reducir la necesidad de keep-alives. ^{[ 11 ]}

Because the meaning of amateur transmissions may not be obscured, security measures that are implemented must be published. This does not necessarily restrict authentication or login schemes, but it does restrict fully encrypted communications. This leaves the communications vulnerable to various attacks once the authentication has been completed. This makes it very difficult to keep unauthorized users from accessing HSMM networks, although casual eavesdroppers can effectively be deterred. Current schemes include using MAC address filtering, WEP and WPA/WPA2/WPA3-PSK. MAC address filtering and WEP are all hackable by using freely available software from the Internet, making them the less secure options. The newer WPA/WPA2/WPA3 are relatively more secure, though the "personal" per-shared key (PSK) mode allows anyone with the password to eavesdrop on the session key establishment, in contrast to the enterprise 802.1X mode.

There is a concern that the FCC Rule 97.113(a)(4) prohibition against "messages encoded for the purpose of obscuring their meaning" would apply to encrypted HSMM. According to a 2013 ARRL comment to the FCC, the FCC has historically allowed encryption for the purpose of authentication and identification, but it does remain difficult to discern the relative degree of intention.^[12] Some have advocated for publishing the encryption keys themselves in a publicly accessible place (like authors of new radio protocols would make their software open-source), but KD0LIX advises against such a practice, especially since it would not be correct given that WPA and later protocols exchange per-session keys. Accessing parts of the Internet through common encrypted protocols such as HTTPS is not possible either way.^[13]

(There is no broadly-supported combination of 802.11 protocols that implements cryptographic authentication without encryption. KD0LIX has suggested that since authenticated-but-not-encrypted VPN programs exist, one can run it on top of a 802.11 network.^[13])

A commonly stated reason for encryption is to prevent connection by non-HAM users using regular unlicensed (Part 15) 802.11 devices. Using professional or modified hardware it is possible to operate on 802.11a channels that are outside the FCC authorized Part 15 bands but still inside the 5.8 GHz (5 cm) or 2.4 GHz (13 cm) amateur radio bands. Transverters or "frequency converters" can also be used to move HSMM 802.11b/g/n operations from the 2.4 GHz (13 cm) band to the 3.4 GHz (9 cm) amateur radio band.

El uso de frecuencias exclusivas para radioaficionados proporciona mayor seguridad y menor interferencia a los operadores de radioaficionados. Anteriormente, era sencillo utilizar hardware de consumo modificado para operar con 802.11 en canales fuera de las frecuencias asignadas por la FCC para usuarios sin licencia, pero dentro de una banda de radioaficionados. Sin embargo, las regulaciones sobre el uso no autorizado de frecuencias de bandas con licencia lo están dificultando. Históricamente, el uso no autorizado de frecuencias en Linux era más sencillo, pero los controles se han endurecido.

• Desde Linux 2.6.28 (2008), los controladores utilizan un Agente de Dominio Regulatorio Central para evitar que un usuario ocasional opere fuera de las bandas operativas específicas de cada país. También se realiza una verificación de firma digital en el archivo de la base de datos. El objetivo declarado es evitar el incumplimiento accidental mediante el uso de una sola copia de la base de datos; un usuario experto aún puede instalar una base de datos regulatoria menos estricta, pero solo si utiliza una versión personalizada de CRDA con la verificación de firma digital deshabilitada. ^{[ 14 ]}
• Desde Linux 4.5 (2016), el propio kernel gestiona un archivo de base de datos centralizado regulatory.dbcomo alternativa más actualizada al CRDA. De nuevo, se realiza una comprobación de firma; para desactivarla, se requiere una compilación personalizada del kernel. ^{[ 15 ]}

Los cambios de frecuencia más drásticos requieren el uso de transceptores de radio basados ​​en la tecnología de transverter (o convertidor de frecuencia). Este tipo de dispositivo convierte la frecuencia de funcionamiento del dispositivo 802.11b/g de 2,4  GHz a otra banda completamente distinta. Transverter es un término técnico que rara vez se utiliza para describir estos productos, más conocidos como convertidores de frecuencia , convertidores ascendentes/descendentes o simplemente convertidores .

Una forma popular de acceder a frecuencias exclusivas para radioaficionados es modificar un punto de acceso comercial con firmware personalizado (firmware para el AP, no para la tarjeta inalámbrica en sí; es equivalente al "software" en una computadora basada en Linux). Este firmware personalizado está disponible gratuitamente en Internet a través de proyectos como DD-WRT y OpenWrt . El proyecto AREDN admite firmware comercial que admite frecuencias exclusivas de la Parte 97 en hardware Ubiquiti y TP-Link. ^{[ 16 ]} Un hardware popular que se modifica es el Linksys WRT54GL debido a la amplia disponibilidad tanto del hardware como del firmware de terceros , sin embargo, el hardware Linksys no es ágil en frecuencia debido a la naturaleza cerrada de los controladores Linksys.

• Mapa de los nodos HSMM de la red AREDN
• Comunicaciones de emergencia por radioaficionados
• Asignación de frecuencias para radioaficionados
• AMPRNet
• DD-WRT
• Red de Área Metropolitana
• multiplexación por división de frecuencia ortogonal
• Radio por paquetes
• Espectro ensanchado
• Firmware de Tomato
• Banda ultraancha
• Sistema de distribución inalámbrica
• Red inalámbrica
• Lista de nodos HSMM

• Reglas de la Parte 97 de la FCC archivadas el 10/11/2011 en Wayback Machine.
• Reglas de la Parte 15 de la FCC archivadas el 10/11/2011 en Wayback Machine.
• Rechazo de la FCC a OFDM como espectro ensanchado
• Uso de dispositivos Ethernet inalámbricos (Parte 15) para radioaficionados
• Canales y frecuencias de 5,0 GHz (802.11a/h)
• BROADBAND-HAMNET.ORG Red inalámbrica en malla : Broadband-Hamnet, un proyecto galardonado que comenzó en Austin, Texas, pero que se ha convertido en el estándar mundial de banda ancha para radioaficionados, crea  redes en malla de alta velocidad (>1 Mbit/s) para su uso en radioafición.
• AREDN – Red de Datos de Emergencia para Radioaficionados : Este proyecto retoma el trabajo donde lo deja Broadband-Hamnet y lleva el software de código abierto a dispositivos comerciales ampliamente disponibles, expandiendo la tecnología más allá de los 2,4  GHz a las bandas de radioaficionados de 900  MHz, 3,4  GHz y 5,7  GHz.
• NPRM y Orden que permiten el uso innovador de celdas pequeñas en la banda de 3,5 GHz