AREDN

Amateur Radio Emergency Data Network — vermeshtes TCP/IP-Funknetz mit bis zu 54 Mbps für Notfunk- und Datenanwendungen.

Amateur Radio Emergency Data Network (AREDN)

In einem typischen Notfunk-Szenario übergibt der Absender eine Nachricht an einen Funkamateur, der diese in einem Radiogramm aufnimmt. Die Nachricht wird dann über VHF/UHF oder Kurzwelle via Sprechfunk übertragen. Teilweise wird das handschriftliche Formular ein weiteres Mal abgeschrieben und per E-Mail (Pactor/Packet) weitergeleitet. Im schlechtesten Fall muss die per E-Mail versendete Nachricht nochmals abgeschrieben werden, damit sie ausgehändigt werden kann.

Was ist AREDN? (sprich: Arden)

AREDN ist ein vermeshtes Funknetzwerk, welches in den Amateurfunkbändern betrieben wird. Es ist ein Hochgeschwindigkeits-Netzwerk mit Datenraten bis zu 54 Mbps, entwickelt, um ein TCP/IP-Medium bereitzustellen, wenn andere Netzwerk-Infrastruktur bereits ausgefallen ist. Obwohl technisch möglich, ist es nicht als Alternative zu einem konventionellen Internetzugang gedacht.

AREDN wurde vom AREDN-Entwicklungsteam als Weiterentwicklung der preisgekrönten BBHN-Firmware (Broadband Hamnet) für LINUX-basierte WIFI- und WISP-Geräte (Wireless Internet Service Provider) geschrieben. AREDN wurde Anfang August 2018 von der ARRL ausgezeichnet. Es ersetzt die Herstellerfirmware der Geräte mit folgenden Hauptkomponenten:

1. OpenWRT — ein Open-Source-Wireless-Routing-Framework, auf dem eigene Entwicklungen aufgesetzt werden können.
2. Babel — ein modernes IP-Routing-Protokoll für dynamische Mesh- und Ad-Hoc-Netzwerke.
3. Web-basierte Oberfläche zur Konfiguration.
4. Automatische gerätespezifische TCP/IP-Konfiguration basierend auf der MAC-Adresse des Gerätes.

Das primäre Ziel des Projektes ist es, Funkamateure zu aktivieren, ein Teil des Netzwerkes zu werden, Firmware auf den Geräten zu installieren und zu nutzen. Das zweite Ziel ist es, Standards und Services für den Notfunkeinsatz dieser Technologie zu entwickeln. AREDN verhält sich wie ein lokales, drahtgebundenes Heimnetzwerk — gängige Services wie Telefonie, E-Mail, Webserver, Kameras, Chat etc. sind einfach umzusetzen.

Unterschied zum stationären HAMNET

Klassisches HAMNET: Routen werden geplant, jeder Link arbeitet auf einer anderen Frequenz, zentrale Vergabe von IP-Adressen ist erforderlich. Beim Installieren muss darauf geachtet werden, welches Endgerät als Accesspoint und welches als Station arbeitet.

Bei AREDN arbeiten alle Knoten auf der gleichen Frequenz. Nur bei mehreren Link-Routern an einem Standort kann es erforderlich sein, einzelne Punkt-zu-Punkt-Strecken auf eine andere Frequenz zu legen.

Vorteil: Jeder sieht jeden

Das Netzwerk ist als Ad-Hoc-Netzwerk ausgelegt — jeder kann sich mit jedem verbinden. Eine ausgeklügelte Logik in Babel findet Verbindungen zwischen Nodes und bewertet die Qualität der Verbindung («Cost of Link»). Übertragene Pakete nehmen jeweils den «günstigsten» Weg; fällt ein Streckenteil aus, wird eine Alternative geroutet.

Für den Notfunk bedeutet das: schneller Aufbau auf einer Standardfrequenz — Set and Forget. Einstecken, hinstellen, der Rest erfolgt automatisch. Werden an einem Knoten Services wie VoIP-Telefonie oder ein Web-/E-Mailserver betrieben, so werden diese im Netz automatisch bekannt gegeben und sind netzweit erreichbar. Ringstrukturen und Querverbindungen sind einfach realisierbar.

Beispielsweise genügt die Sekundärstrahlung eines Nodes, um einen zweiten — auch 50 m entfernt — zu verbinden, obwohl beide Spiegel voneinander weg zu anderen Gegenstellen zeigen.

Quelle: DARC — Notfunk / AREDN.

AREDN in der Schweiz

In der Schweiz wird AREDN vor allem als Notfunk-Netz aufgebaut — ein vom Internet und vom Stromnetz unabhängiger Daten-Backbone, der auch bei einem Blackout oder einem Ausfall der Telekommunikation weiterarbeitet. Getragen wird es von regionalen Gruppen und einzelnen Aktiven; im Raum Solothurn/Bern engagieren sich unter anderem der Funk- und Technikverein Solothurn (HB9FTS) sowie weitere Sektionen und Relaisgemeinschaften.

Der Hauptknoten steht auf dem Weissenstein und wird vom Funk- und Technikverein Solothurn (HB9FTS) betrieben. Der Solothurner Hausberg bietet als Höhenstandort weite Sicht ins Mittelland und bildet den zentralen Backbone-Knoten, über den die AREDN-Stationen der Region zusammengeschaltet werden. Solche Höhenstandorte sind der Schlüssel, um Benutzerzugänge über grössere Distanzen zu einem zusammenhängenden Mesh zu verbinden — und eine ideale Basis für Feldversuche und Notfunk-Demonstrationen.

Ein zweites, unabhängiges AREDN-Netz besteht in der Innerschweiz — in den Kantonen Uri, Schwyz und Unterwalden. Getragen wird es von der USKA-Sektion Uri-Schwyz (HB9CF) mit ihrem ausgeprägten Notfunk-Umfeld, die für den Krisenfall (Blackout, Katastrophen) mit den kantonalen Behörden zusammenarbeitet. Die Knoten stehen auf gut gelegenen Höhenstandorten der Zentralschweiz — unter anderem Föhnenschwand (Schwyz), Rüti (Morschach), Alp Weid (Seelisberg) und Haldi (Schattdorf).

Gefunkt wird in der Schweiz vorwiegend im 5-GHz-Band (wie beim HAMNET den Funkamateuren vorbehalten), teilweise auch auf 2,4 GHz. Als Hardware genügen handelsübliche WLAN-Richtfunkgeräte (z.B. Ubiquiti NanoStation oder Rocket) mit AREDN-Firmware — ohne Hardware-Umbau und bereits ab rund 80 Franken. Eine Einführung, Videos und lokale Ansprechpartner finden sich unter den weiterführenden Links.

Weiterführende Links

• arednmesh.org — offizielles AREDN-Projekt
• hb9fts.ch/aredn/ — AREDN in der Schweiz (HB9FTS)
• Einführung in AREDN — Präsentation HB9BLA, HamWebinar 2023 (PDF)

Videos