Repeater empfängt, aber niemand hört mich: Asymmetrische Links lösen

Das Symptom

Du siehst in der App drei oder vier Repeater, im Kanal laufen Nachrichten rein, aber deine eigenen bleiben ohne Antwort. Direktnachrichten gehen als „Failed" raus, Traces kommen nicht zurück, Pings verhallen. Die naheliegende Deutung ist: Das Netz ist kaputt. Fast immer ist es etwas anderes: Der Link zu deinem nächsten Repeater ist asymmetrisch. Er kommt in eine Richtung an, in die andere nicht.

Bevor du an Funkphysik denkst, schließe die Scopes aus. Viele Repeater verwerfen ungescopte Floods oder begrenzen sie auf wenige Hops. Setze im Companion den Default Scope auf eine lokale Region (zum Beispiel de-hh oder hansemesh), und achte darauf, dass der Kanal, in dem du schreibst, denselben Scope trägt. Für Direktnachrichten muss der Default Scope auf beiden Seiten gesetzt sein, und beide müssen sich gegenseitig als Kontakt gespeichert haben. Wenn danach immer noch nichts ankommt, geht es hier weiter.

Warum ein Link asymmetrisch sein kann

Die Ausbreitung selbst ist symmetrisch. Was auf dem Weg vom Repeater zu dir an Dämpfung anfällt, fällt auch auf dem Rückweg an. Der Unterschied liegt an den beiden Enden.

Der Repeater sitzt gut, du nicht. Der Repeater steht auf einem Dach oder Turm mit freier Sicht, guter Antenne und teils höherer Sendeleistung. Ein Heltec V4 liefert bei tx 16 rund 467 mW, ein nRF-Board mit SX1262 bei 22 dBm etwa 158 mW. Wenn der Repeater mit 500 mW ERP zu dir sendet und du mit 158 mW hinter einem Fenster antwortest, fehlen dir schnell mehr als 5 dB in eine Richtung.

Der Noise Floor beim Repeater. Das ist der Punkt, den die meisten übersehen. Der Repeater hört dich nur, wenn dein Signal über seinem Grundrauschen liegt. Steht der Repeater neben einem Mobilfunkmast oder einem Balkonkraftwerk, liegt sein Noise Floor bei -80 bis -95 dBm statt bei -110 bis -120 dBm. Er sendet trotzdem mit voller Leistung und du empfängst ihn sauber. Er selbst ist aber taub für schwache Signale. Ein exponierter Repeater mit 20 und mehr Nachbarn hat außerdem 40 bis 70 % Paketfehler, weil zu viel gleichzeitig ankommt. Dein Paket geht dann in Kollisionen unter.

Dein Standort dämpft. Ein bedampftes Dachfenster, Aluminium in der Dachdämmung oder eine Antenne 10 cm neben dem Metallmast kosten 10 dB und mehr, Alu schirmt komplett. Gemessen: Auto-Dach gegenüber Fenster innen sind 10 bis 11 dB. Nasses Laub kostet etwa 10 dB. Diese Dämpfung wirkt in beide Richtungen, aber am Repeater-Ende ist die Reserve größer, deshalb fällt es dir beim Senden zuerst auf.

Deine Antenne und dein Kabel. Die mitgelieferte Gummiantenne ist meist auf 900 MHz abgestimmt, nicht auf 868, mehr dazu im Artikel zur 868-MHz-Antenne. Ein Stehwellenverhältnis von 2 bis 3 kostet ein bis zwei dB. Jeder SMA-Übergang kostet etwa 0,3 dB, ein N-Übergang 0,2 dB. Fünf Meter Billigkabel kosten über 2,5 dB. Das summiert sich, und es zählt an beiden Enden.

Checkliste in dieser Reihenfolge

Arbeite von oben nach unten. Die meisten Fälle sind nach Punkt 3 gelöst.

1. Scopes und Firmware. Default Scope im Companion gesetzt, Kanal-Scope passend, Firmware 1.15 oder neuer. Ältere Firmware kennt keine Regionen und wird von vielen Repeatern gefiltert.
2. Raus aus dem Haus. Geh mit dem Companion vor die Tür oder aufs Dach und wiederhole den Test. Kommt die Nachricht draußen an, ist das Problem dein Fenster, deine Wand oder dein Dach, nicht das Netz. Der Besenstiel-Test hilft: Antenne am Stiel aus dem Fenster halten und vergleichen.
3. Antenne prüfen. Stimmt die Stiftlage (SMA oder RP-SMA)? Passt die Länge? Ein Viertelwellenstrahler für 868 MHz ist etwa 8 cm Strahler, ein Lambda-Strahler 34 bis 35 cm ohne Gehäuse. Amazon-Sets liefern nicht selten 2,4-GHz- oder 915-MHz-Antennen. Eine 2,4-GHz-Antenne an 868 MHz reflektiert fast alles zurück ins Modul.
4. Kabel und Adapter. Kabel so kurz wie möglich, keine Adapterkette. Bei uFL/IPEX: Buchse auf Riss prüfen, die halten nur wenige Steckzyklen.
5. Sendeleistung. Steht die TX-Leistung auf dem Maximum des Boards? Bei einem Heltec V4 heißt das tx 16 bis tx 17, damit bleibst du unter 500 mW ERP. Bei einem nRF-Board mit SX1262 sind 22 dBm das Ende.
6. Repeater-Seite anschauen. Erst wenn 1 bis 5 sauber sind, ist der Repeater dran. Frag den Admin nach Noise Floor und RX-Fehlerquote, oder schau in den Analyzer.

Ping gegen Trace

Ein Ping im Kanal ist ein Flood. Er wird von jedem Repeater weitergegeben, der ihn hört, und jede Antwort kommt ebenfalls als Flood zurück. Ein Ping sagt dir nur: Irgendein Repeater irgendwo hat dich gehört. Er sagt nicht, welcher, und nicht, auf welchem Weg die Antwort kam. Außerdem belastet jeder Test-Ping das Netz, im Norden bestehen 50 bis 80 % des Traffics aus Ping- und Test-Nachrichten. Nutze Pings sparsam und nur mit Scope.

Ein Trace geht einen festen Pfad. Du gibst die Repeater an, über die das Paket laufen soll, und es kommt nur zurück, wenn jeder Repeater auf dem Pfad dich beziehungsweise seinen Vorgänger gehört hat, hin und zurück. Genau das ist der Test für einen asymmetrischen Link: Trace auf einen einzelnen Repeater, den du empfängst (Zero-Hop). Kommt nichts zurück, hört der Repeater dich nicht, obwohl du ihn hörst. Ein Trace über mehrere Hops ist erst der zweite Schritt, denn dann kann jeder Hop die Ursache sein.

Die Gegenprobe von der anderen Seite: Ein Repeater-Admin sieht in seiner Nachbarliste, wen der Repeater direkt hört. Tauchst du dort nach einem Advert nicht auf, ist der Rückkanal das Problem. „Discover Nearby Nodes" in der App fragt Repeater in Reichweite ab, ohne Adverts zu erzeugen.

Was RSSI und SNR dir sagen

RSSI ist die Empfangsfeldstärke in dBm, SNR der Abstand zum Rauschen in dB. Zum Vergleichen von Antennen und Positionen ist RSSI die bessere Zahl, weil SNR vom Rauschen am Empfangsort abhängt. Für die Frage, ob ein Paket dekodiert wird, zählt SNR.

Wichtig: Die Werte, die du siehst, gehören zum Weg vom Repeater zu dir. Sie sagen nichts über den Rückweg. Ein Repeater mit SNR -3 dB bei dir kann dich mit -14 dB hören, wenn er 500 mW sendet und du 158 mW hinter Glas, oder wenn sein Noise Floor 10 dB über deinem liegt. Als Faustregel: Wenn du einen Repeater nur mit einstelligem negativen SNR empfängst, hörst du ihn, aber er dich sehr wahrscheinlich nicht.

Für den Noise Floor gilt beim Repeater wie beim Companion:

Ein Sonderfall: Firmware 1.17.1 schaltet den Empfangsverstärker standardmäßig ein und hebt den Noise Floor auf etwa -84 dBm. Mit set radio.fem.rxgain off und set radio.rxgain off ist das behoben.

Wann Filter, wann Antenne

SAW-Filter, wenn der Repeater taub ist. Liegt der Noise Floor beim Repeater bei -80 bis -95 dBm und steht in der Nähe ein Mobilfunkmast, ein Amateurfunksender oder ein Wechselrichter, bringt ein Filter den Noise Floor auf -103 bis -120 dBm. Schwache Signale gewinnen 5 bis 10 dB, an Mastenstandorten bis zu 14 dB. Das ist genau die Richtung, die bei asymmetrischen Links fehlt: Der Repeater hört wieder, was er vorher nur überhört hat. Ohne Störumfeld bringt der Filter fast nichts. Billige Filter aus dem Marktplatz dämpfen 2,5 bis 3,7 dB und sind nur bis 100 mW spezifiziert, was bei 158 mW und mehr ein Problem ist. Details, Einbau und worauf du achten musst, stehen in der SAW-Filter-Anleitung.

Andere Antenne, wenn dein Ende schwach ist. Wenn der Trace draußen klappt und drinnen nicht, hilft kein Filter, sondern eine Antenne nach draußen. Wenn deine Antenne auf 900 oder 915 MHz abgestimmt ist, ersetzt du sie durch eine auf 868 MHz gemessene. Für den Nahbereich und einen normalen Standort sind 3 bis 5 dBi richtig. Antennen mit 6 dBi und mehr strahlen flach und versorgen den Nahbereich schlechter. Welche Modelle sich bewährt haben, steht in den Antennen-Empfehlungen.

Höhe vor allem anderen. Die Reihenfolge nach Erfahrung der Community: Standort 60 %, Antenne 20 %, Sendeleistung 20 %. Ein Meter mehr Höhe mit freier Sicht bringt mehr als jeder Antennenwechsel. Wer einen eigenen Repeater plant, findet den Standort-Test in Repeater aufbauen, und passende Boards unter Geräte.

Wenn alles stimmt und es trotzdem nicht geht

Manchmal ist die Ursache schlicht Last. In Hamburg wurden 25 bis 30 % Kanalauslastung gemessen, kritisch wird es ab 10 bis 14 %. Ein Repeater schafft bei 10 % Duty Cycle etwa 600 bis 700 Pakete pro Stunde. Ist er voll, wartet dein Paket in der Sendewarteschlange oder wird verworfen, und der Link sieht asymmetrisch aus, obwohl der Repeater dich hört. Ein Blick in den Analyzer auf die Fehlerquote hilft: 20 bis 25 % RX-Fehler sind in dichten Netzen normal, über 50 % ist ein überlasteter oder gestörter Standort. In dem Fall sprich den Admin an, statt weiter zu pingen.

Was hier meistens hilft

Die Teile aus dem Artikel:

• SAW-Filter 868 MHz – Wenn der Empfänger von Nachbarsignalen zugestopft ist. SAW-Filter im Shop
• 868-MHz-Antenne mit Messprotokoll – Wenn die Bundle-Antenne daneben liegt. 868-MHz-Antenne im Shop
• u.FL-auf-SMA-Pigtail – Bei losen oder ausgerissenen Buchsen. Bei Amazon ansehen *
• Heltec V4 – Falls das alte Board (V2 ohne TCXO) das Problem ist. Bei Amazon ansehen *

Fragen?

Wenn du mit der Checkliste nicht weiterkommst, beschreib in der Telegram-Gruppe kurz Board, Antenne, Standort und den Trace-Test auf den nächsten Repeater: t.me/meshcorede.