La radio multimedia de alta velocidad ( HSMM ) es la implementación de redes de datos TCP/IP inalámbricas de alta velocidad a través de asignaciones de frecuencia de radioaficionados utilizando hardware comercial disponible en el mercado (COTS), como puntos de acceso Wi-Fi 802.11 . Esto es posible porque las bandas de frecuencia sin licencia 802.11 se superponen parcialmente con las bandas de radioaficionados y las bandas ISM en muchos países. Solo los operadores de radioaficionados con licencia pueden usar 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 los equipos comerciales 802.11 para su uso en frecuencias de radioaficionados con licencia. Las principales bandas de frecuencia que se utilizan 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 aficionados, solo se necesita firmware personalizado para acceder a estas frecuencias con licencia. Estas redes se pueden utilizar para comunicaciones de emergencia en operaciones de socorro en casos de desastre, así como en comunicaciones cotidianas de radioaficionados (hobby/social).
HSMM puede admitir la mayor parte del tráfico que realiza Internet actualmente, incluido el chat de vídeo, la voz , la mensajería instantánea , el correo electrónico, la Web ( HTTP ), la transferencia de archivos ( FTP ) y los foros . La única diferencia es que con HSMM, dichos servicios son comunitarios en lugar de implementarse comercialmente y son en su mayoría inalámbricos. HSMM puede incluso conectarse a Internet y usarse para navegar por la web, aunque debido a las regulaciones de la FCC sobre contenido permitido, esto se hace solo cuando se usa directamente para actividades de radioaficionados (según la Parte 97). Utilizando amplificadores y antenas direccionales de alta ganancia, son posibles enlaces inalámbricos confiables de larga distancia a lo largo de muchas millas y solo están limitados por la propagación y el horizonte de radio .
Las redes HSMM suelen utilizar hardware profesional con anchos de banda de canal más estrechos, como 5 o 10 MHz, para ayudar a 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 DSSS 802.11b o equipos 802.11ah (900 MHz), aumentando aún más el alcance a costa de la velocidad.
La siguiente es una lista de los canales 802.11 que se superponen en una banda de radioaficionado según la FCC en los Estados Unidos . Tenga en cuenta que la banda de aficionados de 5 cm se extiende desde 5,65 hasta 5,925 GHz, por lo que hay muchas frecuencias fuera del bloque ISM/UNII Parte 15 utilizado para 802.11a. Muchos puntos de acceso 802.11a de calidad comercial también pueden funcionar entre los canales normales utilizando un espaciado de canales de 5 MHz en lugar del espaciado de canales estándar de 20 MHz. Los canales 802.11a 132, 136 y 140 solo están disponibles para uso sin licencia en las regiones ETSI . No se deben utilizar los canales y frecuencias marcados en rojo .
Las siguientes imágenes muestran la relación superpuesta de las bandas sin licencia de la Parte 15 y las bandas con licencia de la Parte 97. Las imágenes no están a escala.
3,4 GHz 802.11b/g
5,8 GHz 802.11a
Como ocurre con cualquier modo de radioaficionado, las estaciones deben identificarse al menos una vez cada 10 minutos. Un método aceptable para hacerlo es transmitir el distintivo de llamada dentro de una solicitud de eco ICMP (comúnmente conocida como ping ). Si el punto de acceso está configurado como "maestro", entonces el distintivo de llamada del usuario puede configurarse como " SSID " y, por lo tanto, se transmitirá a intervalos regulares.
También es posible utilizar una solicitud "push" de DDNS para enviar automáticamente un indicativo de llamada de aficionado en texto plano ( ASCII ) cada 10 minutos. Esto requiere que el nombre de host de una computadora se configure con el distintivo de llamada del operador aficionado y que el tiempo de arrendamiento de los servidores DHCP se establezca en menos de 10 minutos o igual. Con este método implementado, la computadora enviará una solicitud de "inserción" de DNS que incluye el nombre de host de la computadora local cada vez que se renueva la concesión de DHCP. Este método es compatible con todos los sistemas operativos modernos, incluidos, entre otros, Windows , Mac OS X , BSD y Linux .
El hardware 802.11 puede transmitir y recibir todo el tiempo que está encendido, incluso si el usuario no envía datos.
Dado que no se puede ocultar el significado de las transmisiones de aficionados, las medidas de seguridad que se implementen deben publicarse. Esto no necesariamente restringe los esquemas de autenticación o inicio de sesión, pero sí restringe las comunicaciones totalmente cifradas. Esto deja las comunicaciones vulnerables a varios ataques una vez que se ha completado la autenticación. Esto hace que sea muy difícil impedir que usuarios no autorizados accedan a las redes HSMM, aunque se puede disuadir eficazmente a los espías ocasionales. Los esquemas actuales incluyen el uso de filtrado de direcciones MAC , WEP y WPA / WPA2 . El filtrado de direcciones MAC y WEP se pueden piratear mediante el uso de software disponible gratuitamente en Internet, lo que las convierte en las opciones menos seguras. Según las reglas de la FCC, las claves de cifrado deben publicarse en un lugar de acceso público si se utiliza WEP, WPA/WPA2 o cualquier otro cifrado [ cita necesaria ] , lo que socava la seguridad de su implementación. Sin embargo, estas medidas son eficaces contra intrusiones inalámbricas casuales o accidentales.
Usando hardware profesional o modificado es posible operar en canales 802.11a que están fuera de las bandas autorizadas por la FCC Parte 15 pero aún dentro de las bandas de radioaficionados de 5,8 GHz (5 cm) o 2,4 GHz (13 cm). También se pueden utilizar transversores o "convertidores de frecuencia" para trasladar las operaciones HSMM 802.11b/g/n de la banda de 2,4 GHz (13 cm) a la banda de radioaficionado de 3,4 GHz (9 cm). Dicha reubicación proporciona una medida de seguridad al operar fuera de los canales disponibles para dispositivos 802.11 sin licencia (Parte 15).
El uso de frecuencias exclusivas para aficionados proporciona mejores características de seguridad y interferencia a los radioaficionados. En el pasado, solía ser fácil usar hardware modificado de consumo para operar 802.11 en canales que están fuera de las frecuencias normales asignadas por la FCC para usuarios sin licencia, pero que aún están dentro de una banda de radioaficionado. Sin embargo, las preocupaciones regulatorias por el uso no autorizado de frecuencias de bandas autorizadas lo están haciendo más difícil. Los controladores de Linux más nuevos implementan una base de datos regulatoria personalizada que evita que un usuario ocasional opere fuera de las bandas operativas específicas del país. Esto requiere el uso de transceptores de radio basados en el uso de tecnología Transverter (o convertidor de frecuencia).
Doodle Labs es una empresa de fabricación privada con sede en Singapur que diseña y fabrica una línea de dispositivos transceptores de datos inalámbricos de largo alcance.
El DL-435 es un adaptador mini-PCI basado en el chipset inalámbrico Atheros.
XAGYL Communications es un distribuidor canadiense de equipos inalámbricos de largo alcance y ultra alta velocidad.
El XAGYL Communications XC420M es un adaptador mini-PCI basado en el chipset inalámbrico Atheros.
La capacidad del chipset Atheros para utilizar anchos de banda de transmisión de 5 MHz podría permitir el funcionamiento de la parte 97 en la subbanda ATV de 420 a 430 MHz. (Tenga en cuenta que no se permite el funcionamiento de 420 a 430 MHz cerca de la frontera entre Canadá y EE. UU. Consulte la regla de la "Línea A").
Los transversores, así como el uso de hardware 802.11 más antiguo, como el NRC WaveLan original o los módems FHSS fabricados por Aerocomm y FreeWave, hacen posible operar en esta banda. La serie Ubiquiti M9 también proporciona hardware compatible en esta banda. Tenga en cuenta que el ruido de fondo en esta banda en las ciudades más grandes suele ser muy alto, lo que limita gravemente el rendimiento del receptor.
Utilizando hardware de calidad profesional o hardware de consumo modificado, es posible operar en hardware 802.11b/g en canales que son efectivamente: "-1" a 2,402 GHz y "-2" a 2,397 GHz. El uso de estos canales permite a los operadores aficionados alejarse de los operadores sin licencia de la Parte 15, pero puede interferir con los enlaces descendentes de satélites de radioaficionados cerca de 2.400 GHz y 2.401 GHz.
La conversión de frecuencia implica el uso de transversores que convierten la frecuencia operativa del dispositivo 802.11b/g de 2,4 GHz a otra banda completamente. Transverter es un término técnico y rara vez se utiliza para describir estos productos, que se conocen más comúnmente como convertidores de frecuencia , convertidores ascendentes/descendentes y simplemente convertidores . Los convertidores disponibles comercialmente pueden convertir una señal 802.11b/g de 2,4 GHz a la banda de 3,4 GHz (9 cm), que no está autorizada para usuarios sin licencia de la Parte 15.
Ubiquiti Networks tiene cuatro radios basadas en conjuntos de chips Atheros con transversores a bordo para esta banda. PowerBridge M3 y M365 para 3,5 GHz y 3,65 GHz respectivamente para conexiones PtP (punto a punto) estéticamente de bajo perfil. Nanostation M3 y M365 están en una carcasa moldeada resistente a la intemperie con antenas de doble polarización de 13,7 dBi. Los GPS Rocket M3, M365 y M365 se encuentran en una carcasa resistente que utiliza una radio MIMO 2x2 muy lineal y de alta potencia con 2 conectores RP-SMA (impermeables). Finalmente, NanoBridge M3 y M365 para conexiones PtP de largo alcance. Estos dispositivos utilizan conjuntos de chips Atheros en modo N junto con el protocolo TDMA airMax de Ubiquiti para superar el problema de los nodos ocultos, que suele ser un problema cuando se utiliza la tecnología inalámbrica ptmp en exteriores. Actualmente, UBNT no permite ventas a aficionados de EE. UU. y solo vende estas radios bajo licencia FCC. Esto puede deberse a áreas de exclusión cercanas a las costas y a las instalaciones de la Marina de los EE. UU. La banda de 3,5 GHz se utiliza actualmente para operaciones de radar del Departamento de Defensa o de la Armada (a bordo de barcos y en tierra) y cubre el 60 por ciento de la población de EE. UU. Sin embargo, esto puede cambiar debido a una orden y NPRM reciente de la FCC .
Utilizando hardware de calidad profesional o hardware de consumo modificado, es posible operar en los canales 802.11a 116–140 (5,57–5,71 GHz) y canales superiores a 165 (> 5,835 GHz). Estas frecuencias están fuera de la banda sin licencia de la Parte 15 asignada por la FCC, pero aún dentro de la banda de radioaficionado de 5,8 GHz (5 cm). La modificación del hardware del consumidor para que funcione en estos canales ampliados a menudo implica instalar firmware no original y/o cambiar la configuración del "código de país" de la tarjeta inalámbrica. Al comprar hardware de calidad profesional, muchas empresas autorizarán el uso de estas frecuencias ampliadas por una pequeña tarifa adicional.
Una forma popular de acceder a frecuencias exclusivas para aficionados es modificar un punto de acceso disponible con firmware personalizado . Este firmware personalizado está disponible gratuitamente en Internet desde proyectos como DD-WRT y OpenWrt . El Proyecto AREDN admite firmware disponible que admite frecuencias únicamente de la Parte 97 en hardware Ubiquiti y TP-Link. [8] Una pieza de hardware popular que se modifica es el Linksys WRT54GL debido a la disponibilidad generalizada tanto del hardware como del firmware de terceros ; sin embargo, el hardware de Linksys no es ágil en frecuencia debido a la naturaleza cerrada de los controladores de Linksys.