XIV Bydgoskie Spotkania Mikroflaowe

HamNET

SP2ONG Waldek

Co to jest HamNET:

High-speed Amateur radio Multimedia NETwork (geneza nazwy HamNET) jest to sieć o dużej szybkości dla

radioamatorów (budowana przez krótkofalowców) bazująca na radiu, protokole TCP/IP.

Sieć HamNET jako nowoczesna, z szybkim medium oferuje wiele możliwych zastosowań:

● Transmisję danych packet-radio z dużymi szybkościami, w tym transmisję danych APRS,● Echolink via PROXY,● Łącza pomiędzy przemiennikami systemu D-Star,● Transmisję poczty elektronicznej w systemie WinLink2000,● Transmisję obrazów amatorskiej telewizji analogowej (ATV) i cyfrowej (DATV),● Transmisję głosu – VOIP (np. Skype i podobne rozwiązania) przez serwer „Mumble”,● Wymianę informacji w systemie „Instant messaging” (Jabber / XMPP),● Dostęp do amatorskich witryn WWW oraz dostęp przez przeglądarkę internetową do skrzynek dxcluster,● Zdalny dostęp do odbiorników i radiostacji sterowanych poprzez siec,● Zdalne sterowanie przemienników amatorskich.

Obecnie, szybkość transmisji w sieci HamNET jest pomiędzy 1Mbit / s do 200 Mb / s, w zależności

zastosowanej technologii.

Każdy krótkofalowiec może uczestniczyć w tej sieci jako: użytkownik, sysop itd. Sieć HamNET ma jedną

wspólną cechę, używa protokołu TCP/IP jako protokołu warstwy nośnej. Ponieważ podstawowy protokół jest

TCP/IP wykorzystuje się tu protokół AXIP dla warstwy AX.25 więc obecna infrastruktura sieci AX.25 jest

widziana w ramach HAMNET.

Czym nie jest HamNET:

HamNET nie zastępuje Internetu. HamNET nie oferuje dostępu do Internetu. HamNET jest zamkniętą siecią

dla radioamatorów zapewniającą szybka komunikacje poprzez radiowe linki w oparciu o dostępną

technologie.

Sieć HamNET może być uzupełnieniem kanału łączności w sytuacjach kryzysowych w ramach współpracy z

innymi jednostkami jako kanał cyfrowej łączności którego niezależna infrastruktura od istniejącej sieci

Internet oparta jest o własne linki radiowe.

Jak działa HamNET ?

Możemy rozróżnić dwa rodzaje dostępu do sieci, dostęp:

bezpośredni

pośredni

W pierwszym przypadku stacje indywidulane (zwane w definicji sieci Poweruser) znajdują się w

bezpośrednim zasięgu węzła sieci natomiast w drugim (zwane Meshuser) korzystają z indywidualnych stacji

innych użytkowników pośredniczących w kontakcie z węzłem sieci na zasadzie przemienników cyfrowych

(analogicznie jak to było w pierwszym okresie rozwoju sieci AX.25).

W tym drugim przypadku sieć lokalna sama uwzględnia zachodzące w jej ramach zmiany: dostępność lub

wyłączenie stacji, konieczne dostosowanie tras transmisji danych do zmiennej sytuacji.

Wyposażenie stacji indywidualnych w obu przypadkach znacznie się różni między sobą i nie jest wzajemnie

kompatybilne.

Jak działa Hamnet HSMM-Mesh Nodes?

W przypadku topologii sieci przy użyciu routerów WRT54 lub UBT z modyfikowanym firmware opartym na

OpenWRT może wyglądać np jak na poniższym rysunku (źródło: prezentacja by N7RXE), gdzie każdy

trójkąt "Network Node" to stacja która ma uruchomiony WRT54 lub UBT z firmware HSMM-Mesh.

Każdy Network Node jest "przekaźnikiem" dla innych węzłow w sieci. Dzięki temu w sytuacji kiedy węzeł A nie ma

zasięgu bezpośredniego z węzłem B bo pomiędzy nimi jest np góra, wysokie budynki itp węzły A i B mogą się

połączyć między sobą różnymi scieżkami jak to jest pokazane na rysunku poniżej:

Co się dzieje kiedy pojawi się nowy węzeł w zasięgu sieci?

Jak widać na rysunku powyżej sieć automatycznie przekonfiguruje się i będzie możliwe łącznie

się z nowym węzłemi sieci a także wykorzystać je jako przekaźnik. Jak widać sieć typu HSMM-Mesh

node jest siecią dynamiczną i pozwala łączyć się z węzłami z którymi nie ma np bezpośredniego zasięgu.

Podział pasma dla sieci Hamnet

Zgodnie z przepisami w Polsce obowiązują nas częstotliwości dostępne zgodnie z wykazem

Krajowej Tablicy Przeznaczeń Częstotliwości gdzie dostęp dla radioamatorów w pasmie 2,3 Ghz,

3,4 GHz oraz 5,6 Ghz jest na zasadzie drugorzędności. Użycie częstotliwości do linków na

większym obszarze wymagać będzie koordynacji na wyższym poziomie w celu uniknięcia

zakłóceń oraz interferencji. Ponadto radioamatorów obowiązuje przestrzeganie bandplanu

zalecanego przez IARU (International Amateur Radio Union)

Podział pasma dla sieci Hamnet

Podział pasma dla sieci Hamnet

Podział pasma dla sieci Hamnet

Analizując powyższe tabele w pasmie 2,4 GHz: 2355 - 2365 GHz oraz 2392 - 2400 GHz.

Możliwe kanały: 2362 MHz +/- 2.5 MHz oraz 2397 MHz +/- 2,5 MHz.

Możliwe przedziały częstotliwości w pasmie 5,7 GHz: 5670 - 5700 MHz, 5700 - 5720 MHz 5720 - 5760 MHz,

5762 - 5790 MHz.

Możliwe częstotliwości dla szerokości pasma 20MHz: 5680, 5685, 5690 MHz 5695, 5700, 5705, 5710, 5715,

5720, 5725 ( RouterOS z specja) 5730, 5735, 5740, 5745, 5750 MHz (RouterOS z COUNTRY: Malaysia) 5775,

5780 MHz

Możliwe częstotliwości dla szerokości pasma 10MHz: 5675, 5680, 5685, 5690,

5695 MHz 5705 (RouterOS z COUNTRY: Austria) 5715 (RouterOS z specjalna licencją) 5725,

5730, 5735, 5740, 5745, 5750, 5755 MHz (RouterOS z COUNTRY: Malaysia) 5775, 5780, 5785 MHz

Przykładowa konfiguracja węzła Mesh Node:

Do pracy w sieci HamNET w trybie Mesh Node możemy wybrąć routery z serii Linksys WRT54

lub UBIQUITI. Wykaz kompatybilnych WRT54 znjadziecie na stronie:

http://hamnet.ugu.pl/index.php/hmms-mesh-node/wybor-wrt54

Obecnie z urządzeń firmy UBIQUITI, które działają z firmware BBBHN są:

Bullet M2 HP

NanoStation Loco M2

NanoStation M2

Rocket M2

AirGrid M2 HP (board.sysid=0x242)

AirGrid M5 HP (board.sysid=0xe255)

PicoStation M2 (board.sysid=0xe302)

Urządzenia w przypadku seci typu BBHN Mesh Node wymaga wymiany firmware, BBHN które

można pobrąc z strony http://www.broadband-hamnet.org

Konfiguracja urządzenia pozwala na ustawienie go do pracy w ramach pasma

radioamatorskiego.

Przykładowa konfiguracja węzła Mesh Node:

Jak widać na rysunku powyżej przykład wykorzystania routera Linksys WRT54.

Przykładowa konfiguracja węzła Mesh Node:

Rysunek przedstawia szczególy wyposażenia wodoszczelnej skrzynki przymocowanej do masztu w której jest

routera Linksys WRT54. Z masztu do domu idzie tylko kabel sieciowy “skętka” który jest podłaczony w do do POE

I nastepnie z POE do zasilacza I domowego routera lub bezposrednio do komputera

Przykładowa konfiguracja węzła Mesh Node:

Rysunek przedstawia maszt z skrzynką (w której

jest router) oraz podłączone 2 anteny. Jedna

antena dookólna a druga antena kierónkowa.

W przypadku stacji indywidualnej wystarczy jedna

antena w zależności od położenia względem sieci.

Przykładowa konfiguracja węzła Mesh Node:

Rysunek przedstawia przykładą konfiguracje do

pracy w sieci HamNET z wykorzystaniem

urządzenia firmy UBIQUITI:

1 - kabel skrętka od urządzenia Nanostation Loco

2 - POE zasilacz i przejściówka kabla sieciowego

do domowego routera

3 - domowy DSL router np TL-1043ND

4 , 5, 6 domowe komputery, laptop, tablet mają

dostęp do sieci Hamnet

Router DSL separuje siec Hamnet od Internetu w

domu

Jaki inny sprzęt można użyć do Mesh Node:

Można użyć także do budowy lokalnego wezła mini komputera Raspberry PI + urządzenie WIFI firmy Alfa

Networks oraz oprogramowania kompatybilnego z systemem "Broadband Hamnet firmware" HMMS-PI:

Raspberry PI

WIFI Alfa Networks:

http://backtrack.pl/2012/08/06/hit-internetu-ktora-karte-wifi-firmy-alfa-wybrac-alfa-network/

Gotowy obraz systemu do pracy w HamNET Mesh Node można pobrać: https://github.com/urlgrey/hsmm-pi

Przykład stanu sieci na SP2PMK Mesh Node:

Sieć HamNET w Polsce:

Obecnie działają 4 serwery w Polsce typu Mesh Node które serwują usługi typowe dla sieci HamNET i

wykorzystują adresacje sieci 44.0.0.0 AMPRNET.

SR6DWH.ampr.org 44.165.108.1 dostępny via VPN, brak uruchomionego łacza radiowego - planowany

SP4YWM.ampr.org 44.165.64.20 dostepny via VPN, brak uruchomionego łacza radiowego – planowany.

SP2PMK.ampr.org 44.165.33.1 dostępny via VPN oraz na 2.412 GHz

SP2ONG.amp.org 44.165.32.1 dostępny z sieci AMPRNET oraz wjescie na 2.412 GHz

Sieć HamNET w Polsce:

Jako serwer HamNET używame są dystrybucje Debian na którym są wgrane na komputer dowlny lub

można skorzystać z gotowej dystrybucji na Raspberry P HAMServerPI opracowaną przez DL3DCW.

Serwery HamNET umożliwią dostarczanie atrakcyjnych usług w sieci HamNET niewielkim nakładem pracy.

W przypadku Raspberry PI wystarczy zainstalować tylko plik obrazu dystrybucji skopiować na kartę SD, a

następnie włożyć ją w slot kart SD w RaspberryPI.

Możliwości HamNET Server:

Webserver HAMNET

CMS-System do budowy i zarządzania strony WWW (GetSimple)

VOIP-Server dla konferencji głosowych (Mumble)

Video-Server dla HAMNET-ATV (Icecast)

Forum lokalne (myBB)

DXCluster (DXSpider)

Jabber server (Prosody)

Serwer FTP do przesyłania plików (ProFTPD)

APRS RX-iGate z DVB-T Stick (PyMultimonAPRS lub inny)

Więcej informacji o HAMServerPI http://db0tv.ampr.org/hamsrvpi

Dostęp do serwera HamNET via VPN

Serwery HamNET umożliwiają także dostęp poprzez VPN połącznie

z internetu jęśli jest na taką możliwosć skonfigurowno go.

Przykładowa konfiguracja użytkownika została opisana poniżej.

Co jest potrzebne:

licencje i znak krótkofalowca

konto na serwerze HamNET (kontak z administratorem)

dostęp do internetu

Musisz zainstalować na swoim komputerze program "OpenVPN

Desktop Client Download for Windows" oraz otrzymać od

administratora serwera HamNET pliki:

Serwer certificate (znak-ca.crt)

Plik konfiguracyjny TCP (znak-tcp.ovpn)

Plik konfiguracyjny UDP (znak-udp.ovpn)

Dostep można mieć z stacjonarnego PC lub np Telefonu/Tabletu

Sieć HamNET w Polsce:

Przykład strony WWW

dostępnej w sieci HamNET

sp2pmk.ampr.org

Video Server HamNET

Serwer wideo umożliwia transmisję obrazu i dźwięku w sieci HamNET.

Jak w przypadku każdego przekazu cyfrowego, nie jest on zupełnie

"na żywo", ale wymaga trochę czasu. Idealnie jest o dwie sekundy

opożnienia ale w niekorzystnych warunkach lub połączeń słabych

czasami jest większe opżnienie. Z tego powodu, transmisja dźwięku

powinno odbywać się oddzielnie przez audio serwer Mumble.

Po zainstalowaniu VLC player z strony http://www.videolan.org/vlc/

wystarczy kliknąc na poniższy link aby obejrzeć transmisje obrazu z

naszego Video-server'a. Jeżeli odtwrzanie nie rozpocznie się

automatycznie, możesz wpisać poniższy link wybierając w menu

VLC-Player'a "Otwórz strumień sieciowy". Następnie kliknij na

przycisk "Play", aby rozpocząć odtwarzanie.

URL Link Video-Servera: http://sp2pmk.ampr.org:9000/live.nsv.m3u

Transferu video własnego sygnału do Video-servera jest robiona przy

pomocy programu NSVcap. Krótki przewodnik, jak skonfigurować

program jest dostepny tu: Instrukcja NSVcap.

Korzystając z NSVcap: sp2pmk.ampr.org, Port: 9000, hasło: atv

Video Server HamNET

Wykaz sieci ATV w HamNET w DL z strony:

http://db0tv.ampr.org/index.php?option=com_

content&task=view&id=71&Itemid=76

Audio Server HamNET

Serwer dźwięku umożliwia transmisję sygnałów audio i głosowych w sieci HamNET. Program Mumble (można

pobrać go z tej sttrony: http://www.mumble.com/mumble-download.php ) pozwaln na full-duplex połączenia, jak

również są możliwe konferencje. Mumble sprwdził się dobrze do stosowania w sieci HamNET, dzięki temu że ma

tak małe opóźnienia oraz bardzo dobra jakość dźwięku.

Komunikator w sieci HamNET

Oprogramowanie które jest na serwerach HamNET pozwala

także wykorzystać server HamNET'u lokalny serwer

komunikatora typu Jabber. Dzięki temu możemy komunikować

się z kolegami (nie tylko z lokalnego serwera ) przy pomocy

wysyłanych wiadomości tekstowych, przy pomocy mikrofonu

oraz obrazu z kamery podłaczonej do PC. Bardzo dobrze

sprawdzają się tu programy:

GAJIM http://gajim.org/index.php?lang=pl

Jitsi https://jitsi.org/

Amatorskie stacje pogody w sieci HamNET

W ramach sieci HamNET która wykorzystuje

adresacje sieci amatorskiej 44.0.0.0 dostępne są

online amatoskie sieci pogody. Obok zrzut

ekranu interaktywnej mapy z stacjami pogody z

serwera:

http://wxnet.db0tv.ampr.org/

Informcje o HamNET:

Wykaz linków gdzie możecie znaleźć więcej informacji o HamNET

http://hamnet.ugu.pl

http://hamnetdb.net/

http://www.hsmm-mesh.org/