La radio multimedia de alta velocidad ( HSMM ) es la implementación de redes de datos TCP/IP inalámbricas de alta velocidad sobre asignaciones de frecuencias de radioaficionados utilizando hardware comercial listo para usar (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 el equipo comercial 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 para operaciones de socorro en caso de desastre, así como en las comunicaciones de radioaficionados cotidianas (aficionados/sociales).
HSMM puede soportar la mayor parte del tráfico que Internet realiza actualmente, incluyendo video chat, voz , mensajería instantánea , correo electrónico, la Web ( HTTP ), transferencia de archivos ( FTP ) y foros . Las únicas diferencias son que con HSMM, tales servicios son comunitarios en lugar de implementados comercialmente y es principalmente inalámbrico. HSMM incluso se puede conectar a Internet y usar 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). Usando antenas direccionales de alta ganancia y amplificadores, es posible establecer enlaces inalámbricos confiables de larga distancia a lo largo de muchos kilómetros 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 habitual que las redes utilicen el canal -2 con un ancho de banda de 5 MHz. Para enlaces de largo alcance que se extiendan fuera de las áreas metropolitanas, se pueden utilizar modulaciones 802.11b DSSS o equipos 802.11ah (900 MHz), lo que aumenta 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 radioaficionados según la FCC en los Estados Unidos . Tenga en cuenta que la banda de radioaficionados de 5 cm se extiende desde 5,65 a 5,925 GHz, de modo que hay 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 funcionar entre los canales normales utilizando un espaciado de canal de 5 MHz en lugar del espaciado de canal 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.
Las siguientes imágenes muestran la relación de superposición 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
802.11a de 5,8 GHz
Al igual que con cualquier modo de radioaficionado, las estaciones deben identificarse al menos una vez cada 10 minutos. Un método aceptable para hacerlo 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 "master", el indicativo 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 sin formato ( ASCII ) cada 10 minutos. Esto requiere que el nombre de host de una computadora se configure con el indicativo de llamada del operador aficionado y que el tiempo de concesión de los servidores DHCP se configure en menos de o igual a 10 minutos. Con este método implementado, la computadora enviará una solicitud "push" de DNS que incluye el nombre de host de las computadoras locales 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 esté encendido, incluso si el usuario no está enviando datos.
Debido a que el significado de las transmisiones de aficionados no puede ocultarse, las medidas de seguridad que se implementan deben publicarse. Esto no restringe necesariamente los esquemas de autenticación o inicio de sesión, pero sí restringe las comunicaciones completamente cifradas. Esto deja las comunicaciones vulnerables a varios ataques una vez que se ha completado la autenticación. Esto hace que sea muy difícil evitar que usuarios no autorizados accedan a las redes HSMM, aunque los espías ocasionales pueden ser disuadidos de manera efectiva. Los esquemas actuales incluyen el uso de filtrado de direcciones MAC , WEP y WPA / WPA2 . El filtrado de direcciones MAC y WEP son todos pirateables mediante el uso de software disponible gratuitamente en Internet, lo que los convierte en las opciones menos seguras. Según las reglas de la FCC, las claves de cifrado en sí deben publicarse en un lugar de acceso público si se usa WEP, WPA / WPA2 o cualquier otro cifrado [ cita requerida ] , lo que socava la seguridad de su implementación. Sin embargo, tales medidas son efectivas contra intrusiones inalámbricas casuales o accidentales.
Con el uso de hardware profesional o modificado es posible operar en canales 802.11a que se encuentran fuera de las bandas autorizadas por la FCC Parte 15 pero 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 radioaficionados de 3,4 GHz (9 cm). Esta 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 radioaficionados proporciona una mejor seguridad y características de interferencia a los operadores de radioaficionados. En el pasado, solía ser fácil utilizar hardware de consumo modificado para operar 802.11 en canales que están fuera de las frecuencias normales asignadas por la FCC para usuarios sin licencia, pero aún dentro de una banda de radioaficionados. Sin embargo, las preocupaciones regulatorias con el uso no autorizado de frecuencias de banda con licencia lo están dificultando. 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 la 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 ultra alta velocidad y largo alcance.
El XAGYL Communications XC420M es un adaptador mini-PCI basado en el chipset inalámbrico Atheros.
La capacidad del chipset Atheros de 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 el funcionamiento de 420 a 430 MHz no está permitido cerca de la frontera entre Canadá y Estados Unidos. Consulte la regla de la "Línea A").
Los transversores, así como el uso de hardware 802.11 más antiguo, como los módems WaveLan o FHSS originales de NRC fabricados por Aerocomm y FreeWave, permiten operar en esta banda. La serie M9 de Ubiquiti también ofrece hardware capaz de operar en esta banda. Tenga en cuenta que el nivel de ruido en esta banda en las ciudades más grandes suele ser muy alto, lo que limita gravemente el rendimiento del receptor.
Si se utiliza hardware de calidad profesional o hardware de calidad de consumidor 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 distanciarse 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 transconvertidores que convierten la frecuencia operativa del dispositivo 802.11b/g de 2,4 GHz a otra banda completamente distinta. Transconvertidor 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 chipsets Atheros con transversores integrados para esta banda. El PowerBridge M3 y el M365 para 3,5 GHz y 3,65 GHz respectivamente para conexiones PtP (punto a punto) de perfil bajo y estéticamente agradables. El Nanostation M3 y el M365 se encuentran en una carcasa moldeada resistente a la intemperie con antenas de polarización dual de 13,7 dBi. El Rocket M3, el M365 y el M365 GPS se encuentran en una carcasa resistente que utiliza una radio MIMO 2x2 muy lineal y de alta potencia con conectores 2x RP-SMA (resistente al agua). Por último, el NanoBridge M3 y el M365 para conexiones PtP de largo alcance. Estos dispositivos utilizan chipsets Atheros en modo N junto con el protocolo TDMA airMax de Ubiquiti para superar el problema del nodo oculto, que suele ser un problema cuando se utilizan conexiones inalámbricas PtMP en exteriores. UBNT actualmente no permite ventas a aficionados estadounidenses y solo vende estas radios con licencia de la 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 Marina (a bordo de barcos y en tierra) y cubre el 60 por ciento de la población de los EE. UU. Sin embargo, esto puede cambiar debido a una reciente orden y resolución de emergencia de la FCC .
Con hardware de calidad profesional o hardware de calidad de consumidor 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 radioaficionados de 5,8 GHz (5 cm). La modificación del hardware de consumidor para operar en estos canales expandidos a menudo implica la instalación de firmware de posventa y/o el cambio de la configuración del "código de país" de la tarjeta inalámbrica. Al comprar hardware de calidad profesional, muchas empresas autorizarán el uso de estas frecuencias expandidas por una pequeña tarifa adicional.
Una forma popular de acceder a frecuencias exclusivas para aficionados es modificar un punto de acceso comercial con firmware personalizado . Este firmware personalizado está disponible gratuitamente en Internet en proyectos como DD-WRT y OpenWrt . El proyecto AREDN admite firmware comercial que admite frecuencias exclusivas de la Parte 97 en hardware de Ubiquiti y TP-Link. [8] Una pieza popular de hardware que se modifica es el Linksys WRT54GL debido a la amplia disponibilidad 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.