IP400 – Rete mesh radioamatoriale IP in 400 MHz

Il progetto IP400 è una nuova iniziativa sperimentale nel mondo della radioamatorialità che mira a realizzare una rete mesh IP nella banda dei 400 MHz. L’idea centrale è applicare concetti moderni di networking IP a un segmento di spettro tradizionalmente apprezzato per l’ampia copertura, la buona penetrazione negli edifici e l’idoneità all’uso mobile.

A differenza dell’approccio classico, in cui la radio viene utilizzata principalmente per la fonia analogica o per modalità digitali specifiche e limitate, IP400 considera la radio come una capa di trasporto IP generica. Questa è ottimizzata per banda passante ridotta, spettro condiviso e condizioni RF reali. Il risultato è un’architettura mesh progettata espressamente per la sperimentazione radioamatoriale e non per applicazioni commerciali.

Il progetto è coordinato dalla Alberta Digital Radio Society e segue una filosofia rigorosamente non commerciale e aperta. Non esistono vincoli di produttore, ecosistemi chiusi o standard definitivi. IP400 va inteso come una piattaforma in evoluzione e una direzione tecnica, piuttosto che come un prodotto finito.

Focus sulla banda 400 MHz

Uno degli elementi distintivi di IP400 è l’attenzione rivolta alla banda dei 400 MHz, che occupa una posizione intermedia tra VHF e UHF. Questo intervallo di frequenze offre un equilibrio particolarmente favorevole tra portata, diffrazione, penetrazione degli ostacoli e dimensioni delle antenne.

Rispetto alle soluzioni mesh basate su microonde, la banda 400 MHz consente coperture più ampie con minori requisiti infrastrutturali e una maggiore flessibilità operativa. IP400 sfrutta questi vantaggi privilegiando copertura, affidabilità e mobilità rispetto al throughput massimo.

Mentre molte reti mesh radioamatoriali utilizzano hardware Wi-Fi riadattato e larghezze di banda elevate, IP400 è progettato fin dall’inizio per bassi ratei simbolici, maggiore portata ed efficienza spettrale, rendendolo adatto a installazioni mobili, portatili e semi-fisse.

Base tecnologica e fase di ricerca iniziale

La prima fase del progetto IP400 si è concentrata sulla valutazione di componenti radio moderni sviluppati originariamente per applicazioni IEEE 802.15.4 nella banda 400 MHz. Questi dispositivi, provenienti dal settore industriale e IoT, offrono modulazioni robuste, basso consumo energetico e gestione efficiente dei pacchetti.

Durante lo sviluppo iniziale sono state utilizzate schede di valutazione fornite dai produttori per verificare le prestazioni di modulazione, i data rate raggiungibili e il comportamento della rete mesh in condizioni radioamatoriali reali. Questa fase ha dimostrato che la tecnologia è non solo valida, ma anche scalabile oltre i semplici scenari di tipo sensore.

Sulla base di questi risultati, il progetto è passato a più linee di sviluppo parallele.

Mini Node – punto di accesso a basso consumo alla rete mesh

Il Mini Node rappresenta l’elemento più semplice dell’ecosistema IP400 ed è pensato come punto di ingresso nella rete mesh. Si tratta di un nodo a basso consumo implementato come HAT per Raspberry Pi Zero, progettato per essere compatto, economico e facile da distribuire.

Nonostante la semplicità hardware, il Mini Node è in grado di partecipare pienamente alla rete IP400 e di scambiare dati IP fino a 100 kbit/s. Questo lo rende adatto a sperimentazione, uso portatile, applicazioni di tipo sensore, messaggistica, telemetria e servizi IP di base.

Il Mini Node definisce la compatibilità di protocollo di riferimento per l’intero ecosistema IP400.

Power Node – infrastruttura mesh per installazioni esterne

Il Power Node rappresenta l’evoluzione del Mini Node ed è progettato per installazioni permanenti o semi-permanenti all’aperto.

Integra un amplificatore di potenza ed è pensato per l’utilizzo con un’antenna collineare coassiale, migliorando sensibilmente portata e affidabilità dei collegamenti. L’alimentazione avviene tramite Power over Ethernet (PoE), semplificando l’installazione su tralicci, tetti e siti elevati.

Il Power Node è destinato a fungere da elemento dorsale della rete mesh IP400, consentendo una copertura più ampia e una maggiore densità di nodi. La disponibilità è attualmente prevista per la primavera del 2026.

Super Node – ponte tra sistemi legacy e dati ad alta velocità

Il Super Node è il componente più ambizioso dell’architettura IP400. Il suo obiettivo non è sostituire i ripetitori radioamatoriali esistenti, ma potenziarli e modernizzarli.

Nel dominio analogico, il Super Node è compatibile con AllStar, consentendo l’integrazione diretta nelle infrastrutture di ripetitori esistenti. Parallelamente introduce tre modalità dati distinte:

Modalità di compatibilità interoperabile con Mini Node e Power Node
Modalità dati avanzata per stazioni mobili o fisse, compatibile con applicazioni IP standard
Modalità OFDM ad alta velocità per collegamenti punto-punto e punto-multipunto

Questo approccio a livelli consente a IP400 di scalare da reti mesh a basso bitrate fino a collegamenti con velocità significativamente più elevate, in funzione delle condizioni radio e del contesto normativo. Il Super Node è attualmente in fase di sviluppo attivo, con disponibilità prevista per la fine del 2026.

Differenze rispetto alle reti mesh radioamatoriali esistenti

Molte reti mesh radioamatoriali attuali si basano su collegamenti a microonde ad alta velocità, spesso realizzati con hardware Wi-Fi modificato. Queste soluzioni offrono throughput elevati, ma richiedono generalmente visibilità ottica, canali ampi e installazioni fisse.

IP400 occupa una nicchia diversa. Mette al centro copertura, flessibilità ed efficienza di protocollo, piuttosto che la massima velocità. Operando nella banda 400 MHz e adottando data rate più contenuti, rende possibili reti mesh mobili e ibride difficilmente realizzabili con sistemi a microonde.

Allo stesso tempo, IP400 va oltre il packet radio tradizionale grazie al supporto di rete IP nativa e modalità dati multiple all’interno di un’unica architettura.

Topologia, concetti di rete e utilizzo delle bande

Le reti IP400 sono progettate per topologie mesh reali, in cui i nodi instradano dinamicamente il traffico in base alla qualità e alla disponibilità dei collegamenti. Collegamenti punto-punto, mesh locali e dorsali regionali possono coesistere nello stesso sistema.

Sebbene l’attenzione principale sia rivolta alla banda 400 MHz, i concetti architetturali di IP400 non sono intrinsecamente limitati a una singola banda. L’obiettivo è studiare il comportamento delle reti IP in condizioni RF vincolate, piuttosto che ottimizzare una frequenza specifica.

Importanza di IP400 per la comunità radioamatoriale

IP400 riflette pienamente lo spirito sperimentale originario della radioamatorialità. Non intende sostituire i QSO in fonia né le modalità digitali consolidate, e non vuole competere con soluzioni commerciali a banda larga.

Offre invece un laboratorio sperimentale aperto per esplorare l’applicazione dei moderni concetti di networking a canali radio reali, caratterizzati da banda limitata, accesso condiviso e propagazione variabile.

Per i radioamatori interessati a reti, sistemi embedded, progettazione RF o comunicazioni di emergenza, IP400 rappresenta un passo significativo verso una visione più integrata e orientata al futuro della radioamatorialità.

IP400 non è semplicemente un’altra modalità digitale. È la dimostrazione che le reti mesh radioamatoriali hanno ancora ampi margini di esplorazione, soprattutto al di fuori del dominio delle microonde, e che la banda 400 MHz potrebbe svolgere un ruolo chiave in questo sviluppo.

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