Militaire experimenten in onze HF banden

FCC logo

FCC logoEen lijst met licenties die in Amerika afgegeven zijn voor experimenten, onthulde een paar interessante datacommunicatie experimenten op de HF banden – waaronder de onze. Deze technieken kunnen gebruikt worden voor digitale uitzendingen in de AM of kortegolf banden.

 

Helemaal nieuw is dat niet: wij berichtten daar in augustus 2013 al over. Maar het lijkt nu dus echt te gebeuren.

Radio amateurs gebruiken de kortegolf (of HF) banden al meer dan 50 jaar voor data communicatie, maar doorgaans met snelheden die veel lager liggen dan je zelfs nog kunt bereiken met inbelmodems. Communicatie op HF heeft als voordelen dat je geen kwetsbare satellieten nodig hebt, je geen direct zichtverbinding hoeft te hebben en het mogelijk is om onder de juiste condities enorme afstanden af te leggen.

Het Amerikaans AT, de FCC ,  heeft onlangs aan twee bedrijven experimentele vergunningen afgegeven om de HF banden te mogen gebruiken voor data communicatie met veel grotere bandbreedtes en bitrates dan door amateurs gebruikt wordt. En hoewel deze communicatiesystemen ontwikkeld worden voor defensie, is het mogelijk dat een aantal van deze technieken gebruikt gaan worden voor digitale omroep in de AM band, of, waarschijnlijker, voor omroep op de kortegolf waar propagatie belangrijk is.

Volgens de opgave van de afdeling Office of Engineering and Technology Experimental Licensing van de FCC laat de lijst met experimentele toepassingen zien dat tussen 1 oktober 2014 en 31 oktober 2014 een vergunning onder de naam WH2XCI afgegeven is aan The MITRE Corporation om te mogen werken in de banden 2505.00 – 4100.00, 4210.00 – 4995.00, 5005.00 – 6210.00, 6320.0 – 8250.00, 8450.00 – 9995.00, 10005.00 – 12200.00, 13500.00 – 14990.00 en 15010.00 – 16000.00 kHz ten behoeve van het testen van HF communicatie vanaf vaste opstellingen in Bedford en Worcester in Massachusetts en Oneida en Rome in New York. En zoals je ziet, vallen daar onze 80m, 40m, 30m en 20m banden in.

MITRE zegt daarover, “Waar satelliet communicatie voorziet in snelle data verbindingen, zijn daar kwetsbaarheden waaronder verstoring of uitvallen van de dienst. HF radio communicatie beperkt over het algemeen de mogelijke bandbreedte en overdrachtssnelheden ten opzichte van satelliet communicatie. Voor het in stand houden van kritische communicatie verbindingen, onderzoeken we de mogelijkheid voor hogere bandbreedtes en overdrachtssnelheden in de HF band door middel van polarization diversity MIMO concepten.”

Het doel is om een betrouwbare data overdracht te krijgen met een snelheid van tussen de 1 en 4 bits/Hz/s. MITRE zegt dat men een 100 kHz breed kanaal wil gebruiken dat ongeveer 256 kbps data kan overdragen met forward error correction (FEC) codering. MITRE gaat proberen om zowel X als O modes te gebruiken voor het creëren van onafhankelijke communicatie kanalen. PA0SIM heeft een uitstekende beschrijving van de X en O modes op zijn XO propagation web page .

Naast de bandbreedte van 100 kHz staat MITRE's vergunning het ook toe om bandbreedtes tot 1 MHz te gebruiken. MITRE zegt daarover, “Het uiteindelijke doel is om de gebruikte bandbreedte op te rekken tot 1 MHz.” De onderzoekers zeggen: “we begrijpen dat deze toepassing kan wringen met andere gebruikers en mogelijk storing kan veroorzaken. We proberen zo min mogelijk vermogen te gebruiken, en alleen op een not-to-interfere basis.”

Volgens de vergunning gebruikt MITRE uitsendingen met de aanduiding 5K00Q3N, 500KD7D, 500Q3N, 500W7D, 1M00D7D, 1M00Q3N en 1M00D7W. Deze aanduidingen geven maximale bandbreedtes aan van 5 kHz, 500 kHz en 1 MHz. De toegestane effective radiated power varieert van 6 W tot 122 W, afhankelijk van de frequentie en bandbreedte. De licentie bevat een voorwaarde waarin staat “De machtiginghouder moet zich ervan bewust zijn dat er andere gelicenseerden op deze frequenties actief zijn en dat als storing ontstaat, de machtiginghouder onmiddellijk moet stoppen met uitzenden.” (Moet je alleen wel weten dat ze er zijn…) De toepassing zoals door MITRE gebruikt toont negen Ettus N210 software defined radio's, zes Minicircuits ZHL-5W-1 en zes BAE Australia “TBD – 50 W units”. Die laatste lijken lineairs te zijn.

Een andere interessante licentie is WG2XZF, verleend aan TrellisWare Technologies, Inc.. Het is een experimentele licentie om mobiel te mogen werken tussen 1.800 en 12.00 MHz “voor het implementeren en testen van een geavanceerde HF mode”, in Julian, CA. De aanduiding van de mode van uitzending is 30K0D7D, aanzienlijk smaller dan de MITRE modes, met gebruik van QPSK tot 64QAM modulatie. Bijbehorende data overdrachtssnelheden zijn niet bekend.

Nog een paar spannende: WH2XMH is verleend aan The Boeing Corporation voor een “nieuw experiment in het bereik 14.60 – 15.10 GHz voor het testen van een direct network waveform systeem”, mobiel op de locatie van Boeing in Kent, WA. Frank K. Lotito kreeg een licentie onder de naam WH2XHA “om te werken in het gebied 460.00 – 480.00 kHz en 495.00 – 510.00 kHz voor het bestuderen van radio propagatie vanaf een vaste locatie in Pittsburgh, PA". Texas A&M kreeg machtiging WH2XGN voor het werken in de amateurbanden 145.97 – 145.99, 436.23 – 436.27 en 902.00 – 928.00 MHz voor het testen van CubeSat apparatuur.