Simplex, Duplex, TDMA?

Der normale Betriebsfunk in Deutschland basierte hauptsächlich auf Simplex-Funknetze. Also einer Gemeinsamen Kanalfrequenz auf denen alle Funkgeräte abwechselnd Senden oder Empfangen konnten. Auch heute noch arbeiten die aller meisten Betriebsfunknetze auf Simplex-Basis, sowohl analoge wie auch digitale DMR & pDMR Funknetze. Duplex und Relaisfunkstellen waren nur wenigen Funkanwendern vorbehalten wie Energieversorger sowie den Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben (BOS)

Mit Einführung der digitalen Funkstandards DMR & pDMR wurde der Zugang zu Duplexfrequenzen für Relaisfunkstellen durch die Bundesnetzagentur schrittweise liberalisiert. So stehen in den letzten Ausgaben VVnömL immer mehr Duplexkanäle auch für den allgemeinen Betriebsfunk zur Verfügung.

Wozu Duplex / Relaisfunkstellen?

In heutigen Betriebsfunknetzen versteht man heute wie selbstverständlich die Kommunikation all Ihrer Funkgeräte untereinander. Das stößt aber häufig an Grenzen welche durch die Topologie gesetzt sind.

Stellen Sie sich vor Sie sitzen in Ihrem Büro an Ihrer Feststation. Drei Fahrzeuge sind unterwegs, sagen wir mal:

Fahrzeug 1 steht 10km Westlich ihrer Feststation.
Fahrzeug 2 steht 14km Östlich ihrer Feststation in einem Tal.
Fahrzeug 3 steht 8km Südlich Ihrer Feststation.

Die Kommunikation zwischen Ihrer Feststation und jedem dieser drei Fahrzeuge wird problemlos funktionieren.
Jedoch Fahrzeug 1 und 2 (Abstand 24Km) können sich nicht erreichen, ebenso hört Fahrzeug 3 die Fahrzeuge 1&2 nicht.
Genau das ist der Regelfall bei Simplex-Funknetzen. Die Reichweite zwischen Ihren Fahrzeugen untereinander ist deutlich kleiner als die Reichweite zwischen Ihrer Feststation und den Fahrzeugen.

Eine Relaisfunkstelle nutzt in diesem Fall den Umstand das die Reichweite der Feststation auch für Funkverbindungen zwischen den Fahrzeugen nutzbar gemacht werden.
Die Relaisfunkstelle benötigt dafür ein Duplex-Frequenzpaar, damit getrennte Frequenzen für Uplink und Downlink verfügbar sind.
Natürlich gibt es einen Kostenunterschied zwischen Simplex und Duplex. So sind Relaisfunkstellen durchaus teurer als ein einfaches Mobilfunkgerät als Feststation. Ebenso fallen die Frequenzzuweisungsgebühren für ein Duplex-Relais vier mal höher aus als bei einem Simplex-Funknetz. Dennoch kann sich ein Duplex-Relais durchaus für Sie lohnen, beispielsweise weil Ihre Fahrzeuge autonom kommunizieren können, selbst wenn an der Feststation gerade kein Personal verfügbar ist.

TDMA-Duplex?

Motorola bietet seit einigen Jahren speziell für die Duplex-Relais SLR1000 und SLR5500 eine TDMA-Duplexoption an. Es handelt sich einerseits um eine Softwarelizenz sowie andererseits einem schnellen RX-TX-Umschalter als Nachrüstsatz, welcher anstelle einer Duplexweiche eingebaut wird.
TDMA-Duplex arbeitet auf einem einfachen Simplex-Kanal und nutzt zur Trennung zwischen Uplink (Fahrzeuge zu Feststation) und Downlink (Feststation zu Fahrzeuge) die im DMR-Betriebsfunk nach TDMA verfügbaren Timeslots. Während also die Fahrzeuge in Timeslot 2 senden, sendet die TDMA-Relaisstation diese Pakete im nächsten Timeslot 1 wieder aus.

Die Frequenzzuweisungsgebühren sind entsprechend des Simplex-Kanals deutlich günstiger als eine Duplex-Frequenzzuweisung. Die nötige Hardware (hier SLR1000/5500 mit TDMA-Relais Zusatz) kostet deutlich mehr als ein Mobilfunkgerät. Allerdings benötigen Sie hier keine Duplexfrequenz, sondern können ohne neue Frequenzzuweisung Ihren DMR-Simplexkanal weiter nutzen.