Einleitung
Digitale Betriebsarten wie DMR, D-Star, C4FM (YSF), P25 oder NXDN gehören mittlerweile zum festen Bestandteil des Amateurfunks. Um unabhängig von einem lokalen Relais weltweit über das Internet kommunizieren zu können, setzen viele Funkamateure auf sogenannte MMDVM-Hotspots.
Neben den preiswerten Simplex-Hotspots gibt es auch Duplex-Hotspots. Sie sind zwar etwas teurer, bieten dafür aber eine deutlich komfortablere Arbeitsweise und kommen dem Verhalten eines digitalen Relais wesentlich näher.
Wie beim Simplex-Hotspot handelt es sich auch beim Duplex-Hotspot meist nur um eine Erweiterungsplatine (HAT). Für den Betrieb wird zusätzlich ein Raspberry Pi benötigt, auf dem die Steuerungssoftware läuft. Erst beide Komponenten zusammen ergeben einen voll funktionsfähigen MMDVM-Hotspot.
Lieferumfang und Hardware
Ein typischer MMDVM Duplex Hotspot besteht aus einer Platine mit zwei Funkmodulen, einem MMDVM-Modem sowie einem hochpräzisen temperaturkompensierten Quarzoszillator (TCXO). Viele Modelle verfügen zusätzlich über:
- OLED-Display
- Status-LEDs
- SMA-Antennenanschluss
- GPIO-Steckleiste für den Raspberry Pi
- Kühlkörper für die Funkmodule
Im Gegensatz zum Simplex-Hotspot besitzt ein Duplex-Hotspot zwei getrennte Funkmodule, wodurch gleichzeitiges Senden und Empfangen möglich wird. Diese Technik macht den entscheidenden Unterschied im täglichen Betrieb.
Welcher Raspberry Pi eignet sich?
Da auch ein Duplex-Hotspot über einen Raspberry Pi gesteuert wird, gelten grundsätzlich dieselben Empfehlungen wie beim Simplex-Hotspot.
Raspberry Pi Zero W
Der Raspberry Pi Zero W kann grundsätzlich auch mit einem Duplex-Hotspot verwendet werden. Seine Rechenleistung reicht für Pi-Star und den normalen Betrieb aus.
Allerdings arbeitet der ältere Single-Core-Prozessor bei Software-Updates oder zusätzlichen Anwendungen spürbar langsamer. Wer lediglich einen Hotspot betreiben möchte, kann ihn dennoch problemlos einsetzen.
Raspberry Pi Zero 2 W
Der Raspberry Pi Zero 2 W ist derzeit die empfehlenswerteste Wahl.
Er bietet:
- Quad-Core-Prozessor
- deutlich höhere Geschwindigkeit
- integriertes WLAN
- geringer Stromverbrauch
- kompakte Bauform
Die höhere Rechenleistung sorgt für schnellere Systemstarts und flüssigere Bedienung der Weboberfläche. Auch zukünftige Softwareversionen profitieren von den Leistungsreserven.
Raspberry Pi 3
Der Raspberry Pi 3 eignet sich ebenfalls hervorragend.
Durch seinen Quad-Core-Prozessor, integriertes WLAN und LAN-Anschluss arbeitet Pi-Star äußerst zuverlässig. Wer bereits einen Raspberry Pi 3 besitzt, muss für den Betrieb eines Duplex-Hotspots keine neue Hardware anschaffen.
Raspberry Pi 4
Der Raspberry Pi 4 stellt die leistungsstärkste Variante dar.
Mit seinem schnellen Prozessor, Gigabit-LAN, USB-3.0-Anschlüssen und bis zu 8 GB Arbeitsspeicher bietet er deutlich mehr Leistung, als Pi-Star eigentlich benötigt.
Ein Raspberry Pi 4 lohnt sich insbesondere dann, wenn neben dem Hotspot weitere Amateurfunkanwendungen betrieben werden sollen, beispielsweise:
- HamClock
- APRS-Server
- Dashboards
- Webserver
- Logging-Programme
- MQTT-Dienste
Für den reinen Hotspotbetrieb ist seine Leistung allerdings meist nicht notwendig.
Installation mit Pi-Star
Wie beim Simplex-Hotspot wird auch ein Duplex-Hotspot in der Regel mit Pi-Star betrieben.
Pi-Star ist eine kostenlose Open-Source-Software, die speziell für digitale Amateurfunk-Hotspots entwickelt wurde. Die Installation gestaltet sich unkompliziert.
Nach dem Schreiben des Pi-Star-Images auf eine MicroSD-Karte wird diese in den Raspberry Pi eingesetzt. Anschließend erfolgt die Ersteinrichtung über den Webbrowser.
Dabei werden unter anderem eingerichtet:
- Rufzeichen
- DMR-ID
- Frequenzpaar für den Duplexbetrieb
- WLAN oder LAN
- gewünschte Betriebsarten
- Netzwerke wie BrandMeister, D-Star oder YSF
Über die Weboberfläche lassen sich später sämtliche Einstellungen bequem ändern oder aktualisieren.
Praxistest
Im täglichen Betrieb überzeugt der Duplex-Hotspot durch seine flüssige Arbeitsweise.
Da gleichzeitig gesendet und empfangen werden kann, fühlt sich der Betrieb nahezu wie über ein echtes digitales Relais an. Umschaltzeiten sind deutlich kürzer und Steuerbefehle werden schneller verarbeitet.
Gerade bei stark frequentierten Talkgroups fällt dieser Unterschied sofort auf. Gespräche wirken natürlicher und es gehen deutlich weniger Datenpakete verloren.
Auch längere QSOs verlaufen störungsfrei. Die Sprachqualität ist ausgezeichnet und die Verbindung zu den verschiedenen Netzwerken bleibt stabil.
Vorteile gegenüber einem Simplex-Hotspot
Der größte Vorteil eines Duplex-Hotspots besteht darin, dass Senden und Empfangen gleichzeitig möglich sind.
Dadurch ergeben sich zahlreiche Vorteile:
- flüssigere Kommunikation
- deutlich kürzere Umschaltzeiten
- keine Blockierung während einer Aussendung
- schnellere Verarbeitung von Steuerbefehlen
- bessere Nutzung stark belegter Talkgroups
- Verhalten ähnlich einem digitalen Relais
Besonders erfahrene Funkamateure werden diesen Unterschied schnell zu schätzen wissen.
Nachteile
Natürlich besitzt auch ein Duplex-Hotspot einige Nachteile.
Dazu gehören:
- höherer Anschaffungspreis
- etwas komplexerer Aufbau
- größerer Platzbedarf
- geringfügig höherer Stromverbrauch
Für Einsteiger kann zudem die Konfiguration der beiden Frequenzen zunächst etwas ungewohnt sein. Dank Pi-Star ist die Einrichtung jedoch auch hier gut dokumentiert und meist problemlos möglich.
Vergleich zwischen Simplex und Duplex
Während ein Simplex-Hotspot immer nur entweder senden oder empfangen kann, arbeitet ein Duplex-Hotspot gleichzeitig in beide Richtungen.
Für gelegentliche Funkgespräche im heimischen Shack reicht ein Simplex-Hotspot meist völlig aus. Wer jedoch regelmäßig auf großen DMR-Talkgroups aktiv ist oder häufig zwischen verschiedenen Betriebsarten wechselt, profitiert deutlich vom Duplex-System.
Die Mehrkosten machen sich insbesondere durch den höheren Bedienkomfort bemerkbar.
Fazit
Der MMDVM Duplex Hotspot stellt die leistungsfähigere Variante der digitalen Amateurfunk-Hotspots dar. Wie beim Simplex-Hotspot handelt es sich lediglich um eine Erweiterungsplatine, für deren Betrieb zusätzlich ein Raspberry Pi Zero W, Raspberry Pi Zero 2 W, Raspberry Pi 3 oder Raspberry Pi 4 benötigt wird.
Die kostenlose Open-Source-Software Pi-Star ermöglicht eine einfache Installation und komfortable Konfiguration über den Webbrowser. Besonders empfehlenswert ist heute der Raspberry Pi Zero 2 W, da er eine sehr gute Kombination aus Leistung, Stromverbrauch und kompakter Baugröße bietet.
Im praktischen Betrieb überzeugt der Duplex-Hotspot durch gleichzeitiges Senden und Empfangen, kurze Umschaltzeiten und eine insgesamt deutlich flüssigere Kommunikation. Wer regelmäßig digitale Betriebsarten nutzt und Wert auf maximalen Komfort legt, wird die Vorteile schnell erkennen. Der höhere Anschaffungspreis gegenüber einem Simplex-Hotspot ist durchaus gerechtfertigt. Für ambitionierte Funkamateure stellt der Duplex-Hotspot die bessere und zukunftssichere Wahl dar.