Warum Regions für ein wachsendes MeshCore-Netz in Hessen wichtig sind
Wer sich erstmals mit MeshCore beschäftigt, stößt früher oder später auf Begriffe wie Region, Scope, de-he, de-mitte oder auf regionale Bezeichnungen wie rhein-main, schwalm-eder oder hessisches-bergland. Auf den ersten Blick kann das unnötig kompliziert wirken. Tatsächlich sind Regions aber ein wichtiger Baustein dafür, dass ein MeshCore-Netz auch dann noch zuverlässig funktioniert, wenn immer mehr Repeater und Teilnehmer hinzukommen. Gerade in Hessen, wo das MeshCore-Netz vielerorts noch am Anfang steht, ist jetzt ein guter Zeitpunkt, sich mit einer sinnvollen Regions-Struktur zu beschäftigen. Eine gemeinsame Struktur lässt sich wesentlich leichter aufbauen, bevor zahlreiche Repeater mit unterschiedlichen und teilweise widersprüchlichen Regions eingerichtet wurden.
Was ist eine Region bei MeshCore?
MeshCore überträgt Nachrichten über LoRa-Funk. Dabei können Repeater empfangene Pakete weiterleiten und so wesentlich größere Entfernungen überbrücken. Bei sogenannten Flood-Paketen wird eine Nachricht von den beteiligten Repeatern weitergetragen. Ohne eine geografische Begrenzung kann sich eine solche Nachricht über sehr viele Repeater und zahlreiche Hops ausbreiten. Das ist technisch durchaus beeindruckend, aber nicht immer sinnvoll. Wenn sich beispielsweise Teilnehmer aus dem Landkreis Gießen über ein lokales Thema unterhalten, muss diese Nachricht nicht über Repeater bis in weit entfernte Regionen Deutschlands weitergetragen werden. Genau hier kommen Regions ins Spiel.
Eine Region wird auf einem Repeater konfiguriert. Sie bestimmt, für welche Scopes dieser Repeater entsprechend gekennzeichnete Flood-Nachrichten weiterleitet. Der Scope wiederum wird vom Nutzer für eine Nachricht beziehungsweise einen Channel verwendet. Vereinfacht gesagt gilt also: Region = Einstellung auf dem Repeater. Scope = gewünschtes Verbreitungsgebiet einer Nachricht.
Ein Repeater vergleicht den Scope einer Nachricht mit seinen eingetragenen Regions. Gibt es eine passende Region, kann die entsprechende Flood-Nachricht weitergeleitet werden. Wichtig dabei: Die Namen werden exakt verglichen. Ein Scope de-he-gi passt also nicht automatisch zu de-he, nur weil beide Namen gleich beginnen.
Warum braucht MeshCore überhaupt Regions?
Ein Funknetz verfügt nicht über unbegrenzte Kapazität. Jedes übertragene Paket benötigt Zeit auf dem Funkkanal. Wird eine Nachricht von vielen Repeatern weitergeleitet, belegt jeder dieser Übertragungsvorgänge erneut Funkzeit. Mit zunehmender Größe des Netzes steigt deshalb die Bedeutung einer gezielten Begrenzung des Flood-Traffics. Je mehr gleichzeitig „On Air“ ist, desto größer wird die Wahrscheinlichkeit von Paketkollisionen und überlasteten Repeatern. Nachrichten können dadurch verloren gehen und die Kommunikation kann unzuverlässiger werden.
KiekR veranschaulicht das sehr einfach: Sendet ein Teilnehmer eine Nachricht und zahlreiche miteinander verbundene Repeater verbreiten diese weiter, entstehen aus einer einzigen Nachricht viele einzelne Funkübertragungen. Zusätzliche Repeater bedeuten deshalb nicht automatisch zusätzliche Funkkapazität. Besonders problematisch wird es, wenn Nachrichten über große Entfernungen geflutet werden, obwohl sie für die dortigen Teilnehmer überhaupt nicht bestimmt sind. Eine Unterhaltung aus Gießen muss normalerweise weder Kassel noch Frankfurt oder andere weit entfernte Gebiete beschäftigen.
Regions begrenzen den Flood-Traffic
Mit Regions kann das Netz in sinnvolle Kommunikationsräume gegliedert werden. Angenommen, in einem Gebiet wird beispielsweise die Region de-he-gi verwendet und ein Nutzer sendet eine Channel-Nachricht mit genau diesem Scope. Dann wird diese scoped Flood-Nachricht nur von Repeatern weitergetragen, die diese Region entsprechend unterstützen. Eine lokale Nachricht kann dadurch lokal bleiben.
Für eine Nachricht, die tatsächlich für ganz Hessen bestimmt ist, steht dagegen mit de-he eine wesentlich größere Basis-Region zur Verfügung. Für noch größere Kommunikationsräume existieren weitere Basis-Regions. Das Grundprinzip lautet deshalb: So lokal wie möglich und nur so weit wie notwendig. Regions sollen Kommunikation nicht unnötig einschränken, sondern verhindern, dass lokale Flood-Nachrichten Funkkapazität in Gebieten beanspruchen, für die sie gar nicht bestimmt sind.
Warum de-he allein langfristig nicht genügt
de-he ist als Basis-Region für Hessen wichtig. Sie ist aber keine gute Lösung für jede Unterhaltung innerhalb des Bundeslandes. Stellen wir uns vor, MeshCore wächst in den kommenden Jahren deutlich und Hessen verfügt irgendwann über eine große Zahl gut verteilter Repeater. Ein Nutzer im Landkreis Gießen möchte in einem öffentlichen Channel beispielsweise fragen, ob aktuell eine Verbindung zwischen Gießen und Grünberg besteht. Würde dafür immer de-he verwendet, könnte eine solche lokale Frage unnötig über große Teile des hessischen Netzes verbreitet werden.
Repeater in Kassel, Fulda, Frankfurt, Darmstadt oder im Odenwald würden möglicherweise Funkzeit für eine Nachricht verwenden, die dort niemanden betrifft. Mit einer kleineren passenden Region bleibt dieser Traffic dagegen dort, wo er tatsächlich benötigt wird. Das entlastet nicht nur entfernte Repeater, sondern lässt dort gleichzeitig mehr Funkkapazität für die Kommunikation der jeweiligen lokalen Nutzer übrig.
Hessen befindet sich noch in einer besonderen Situation
Das MeshCore-Netz in Hessen ist derzeit im Vergleich zu einigen stark ausgebauten Regionen Deutschlands noch relativ dünn. Das ist einerseits eine Herausforderung, andererseits aber auch eine Chance. Wir müssen nicht versuchen, eine bereits vollständig gewachsene Struktur nachträglich zu korrigieren. Stattdessen können Repeater-Betreiber frühzeitig darüber sprechen, welche Regions sinnvoll sind und welche Bezeichnungen gemeinsam verwendet werden sollten.
Dabei sollte allerdings nicht einfach jeder Betreiber eigene Regions erfinden. Eine Region funktioniert nur dann sinnvoll, wenn sie von mehreren beteiligten Repeatern gemeinsam verwendet wird. Eine Bezeichnung, die lediglich auf einem einzelnen Repeater existiert, bringt den Nutzern wenig und kann sogar zu Verwirrung führen. Regions sind deshalb nicht nur eine technische, sondern auch eine organisatorische Aufgabe.
In Hessen gibt es bereits verschiedene regionale Ansätze
Ein Blick auf öffentlich sichtbare Repeater zeigt, dass das Thema auch in Hessen längst angekommen ist. Neben den größeren Basis-Regions sind bereits verschiedene regionale Bezeichnungen zu finden, darunter beispielsweise rhein-main, taunus, westerwald, frankfurt, bergstrasse, odenwald, schwalm-eder und hessisches-bergland. Daneben sind bereits Regions nach einem hessischen Schema zu beobachten, beispielsweise de-he-fd, de-he-gi, de-he-hef, de-he-ks, de-he-ldk und de-he-mtk.
Das zeigt allerdings auch, dass derzeit unterschiedliche Ansätze nebeneinander existieren. Genau deshalb sollte eine zukünftige Struktur nicht einfach von einer einzelnen Person oder einem einzelnen Projekt festgelegt werden. Sie sollte möglichst mit den aktiven Repeater-Betreibern und Communities abgestimmt werden.
Waldeck-Frankenberg zeigt die Herausforderung sehr gut
Ein öffentlich sichtbarer Repeater im Bereich Willersdorf führt beispielsweise neben den übergeordneten Regions de, de-he, de-mitte, de-west und europe auch die regionalen Einträge frankenberg-korbach, hessisches-bergland und schwalm-eder. Gerade Waldeck-Frankenberg ist ein gutes Beispiel dafür, warum man sich über den sinnvollen Zuschnitt von Regions Gedanken machen sollte. Der Landkreis ist flächenmäßig sehr groß und umfasst unterschiedliche Teilräume. Eine gemeinsame Region für Frankenberg und Korbach kann deshalb insbesondere bei einem künftig deutlich dichteren Netz sehr groß werden.
Hinzu kommt eine regional bereits bekannte Unterscheidung: Neben dem Kennzeichen KB wird im Landkreis auch FKB verwendet. FKB steht für Frankenberg und ist insbesondere im südlichen beziehungsweise südöstlichen Teil des Landkreises verbreitet, während KB dem Raum Korbach und Waldeck zugeordnet wird. Bei einem später deutlich dichteren Repeater-Netz könnte deshalb geprüft werden, ob zwei kleinere Kommunikationsräume sinnvoller wären als eine einzige große Region frankenberg-korbach. Denkbar wären beispielsweise getrennte Regions für die Räume KB und FKB.
Das bedeutet ausdrücklich nicht, dass vorhandene Regions jetzt eigenmächtig geändert werden sollten. Das Beispiel zeigt vielmehr, warum eine gemeinsame Abstimmung zwischen den Betreibern wichtig ist.
Auch in Mittelhessen bestehen noch Lücken
Besonders interessant ist die Situation in Mittelhessen. de-he-gi für den Bereich Gießen und de-he-ldk für den Lahn-Dill-Kreis werden bereits verwendet. Für andere Bereiche ist eine vergleichbar etablierte und einheitlich verwendete Struktur bislang weniger deutlich erkennbar. Zu diskutieren wären beispielsweise passende Regions für Marburg-Biedenkopf und den Vogelsbergkreis.
Auch hier geht es nicht darum, möglichst schnell irgendeinen Namen anzulegen. Eine neue Region sollte erst dann tatsächlich etabliert werden, wenn sie einen sinnvollen Kommunikationsraum bildet und von mehreren Repeater-Betreibern gemeinsam getragen werden kann. Gerade weil in diesen Bereichen künftig neue Infrastruktur entstehen kann, wäre es sinnvoll, sich frühzeitig auf gemeinsame Bezeichnungen zu verständigen. Das verhindert, dass später mehrere unterschiedliche Regions für dasselbe Gebiet parallel existieren.
Landkreis oder Lebensraum?
Eine wichtige Frage bei der Planung lautet: Soll sich eine Region an Landkreisgrenzen orientieren oder an einem tatsächlich zusammengehörenden Kommunikationsraum? Ein Landkreis hat einen großen Vorteil: Seine Grenzen sind eindeutig. Für Funkkommunikation ist eine Verwaltungsgrenze aber nicht automatisch die beste Grenze. Menschen orientieren sich häufig ebenso an Städten, Landschaften, Tälern, Verkehrsachsen und historisch gewachsenen Regionen.
Deshalb können auch Bezeichnungen wie rhein-main, taunus, westerwald, hessisches-bergland oder schwalm-eder sinnvoll sein. Solche Gebiete können sogar Landes- oder Kreisgrenzen überschreiten, wenn die Menschen dort tatsächlich einen gemeinsamen Kommunikationsraum bilden. Für Hessen können daher durchaus beide Ansätze nebeneinander sinnvoll sein. Ein Gebiet kann eine klar definierte kleinere Region besitzen, während daneben eine größere landschaftliche Region existiert. Das ist grundsätzlich kein Widerspruch, solange die Regions bewusst eingesetzt werden und nicht jeder Repeater wahllos sämtliche erreichbaren Gebiete einträgt.
Warum Nord, Mitte, Ost und Süd nicht automatisch die beste Lösung sind
Eine komplette Einteilung Hessens in de-he-nord, de-he-mitte, de-he-ost und de-he-sued klingt zunächst übersichtlich. In der Praxis entstehen aber sofort neue Fragen: Wo endet Mittelhessen und wo beginnt Osthessen? Gehört der Vogelsberg ausschließlich zu Mittelhessen oder bestehen ebenso starke Verbindungen in Richtung Fulda? Wie behandelt man Rhein-Main, obwohl rhein-main bereits als etablierte Region existiert und sinnvollerweise sogar über die hessische Landesgrenze hinausgehen kann?
Regions müssen technisch nicht wie Ordner in einer festen Baumstruktur organisiert sein. Sinnvoll zugeschnittene geografische Regions können sich überlappen. Gerade deshalb können etablierte Räume wie Rhein-Main, Taunus, Schwalm-Eder oder das Hessische Bergland für bestimmte Anwendungen sinnvoller sein als ein starres Raster über das gesamte Bundesland.
Aber auch zu viele Regions sind keine Lösung
Man könnte nun auf die Idee kommen, einfach jede Stadt, jeden Landkreis und jede Landschaft als eigene Region anzulegen. Auch das wäre keine gute Lösung. Repeater können zwar mehrere Regions führen, aber dadurch vervielfacht sich ihre Funkkapazität nicht. Trägt ein Repeater mehrere Regions, teilen diese weiterhin dieselbe verfügbare Funkzeit dieses Repeaters. Werden auf praktisch jedem Repeater sehr viele überlappende Regions eingerichtet, verbindet man die zuvor getrennten Verkehrsbereiche letztlich wieder miteinander.
Es geht deshalb nicht darum, möglichst viele Regions zu schaffen. Es geht darum, die richtigen Regions zu schaffen. Auch technisch gibt es Grenzen. Das MeshCore-Wiki nennt maximal 32 Regions pro Repeater. Beim Auto-Discover steht außerdem nur eine begrenzte Länge für die Übertragung der Regions-Namen zur Verfügung. Schon deshalb sind kurze, verständliche und abgestimmte Bezeichnungen sinnvoll.
Eine kleine Region braucht auch ein funktionierendes Netz
Eine weitere wichtige Regel darf beim derzeitigen Ausbau in Hessen nicht vergessen werden: Eine Region sollte nicht kleiner sein als das Netz, das sie tragen kann. Wenn für eine neu geschaffene Region nur ein einziger Repeater existiert, bringt der entsprechende Scope kaum Vorteile. Fällt dieser Repeater aus oder kann ein Teilnehmer ihn nicht erreichen, funktioniert die regionale Kommunikation nicht wie erwartet.
Kleine Regions werden deshalb besonders interessant, wenn ein Gebiet durch mehrere Repeater versorgt wird und tatsächlich genügend Infrastruktur vorhanden ist, um lokale Kommunikation zuverlässig innerhalb dieses Bereichs zu transportieren. Für Hessen bedeutet das: Wir können eine zukünftige Struktur frühzeitig planen, sollten neue Regions aber nur dort tatsächlich etablieren, wo die Infrastruktur sie sinnvoll tragen kann.
Was bedeutet das für normale Nutzer?
Für den normalen MeshCore-Nutzer soll das Ganze am Ende möglichst unkompliziert sein. Unterstützte Anwendungen können die von Repeatern angebotenen Regions über Region Auto Discover abfragen. Anschließend kann einem Channel ein passender Scope zugewiesen werden.
Der Nutzer muss also nicht sämtliche Regions Deutschlands kennen. Er sollte lediglich das Grundprinzip verstehen: Ich verwende die kleinste Region, in der meine Nachricht sinnvoll verbreitet werden soll. Eine lokale Frage bleibt lokal. Eine hessenweite Nachricht verwendet einen entsprechend größeren Scope. Eine überregionale Nachricht bekommt nur dann einen großen Scope, wenn dieser tatsächlich erforderlich ist.
Warum wir fehlende Regions jetzt diskutieren sollten
Hessen befindet sich momentan in einer Phase, in der vielerorts erst neue Repeater entstehen. Gerade deshalb sollten wir nicht warten, bis irgendwann zahlreiche unterschiedliche Bezeichnungen parallel verwendet werden. Jetzt besteht die Möglichkeit, gemeinsam zu klären, welche Regions bereits existieren, welche davon sich bewährt haben, welche Gebiete bislang nicht sinnvoll abgebildet sind und wo bestehende Regions möglicherweise zu groß oder ungünstig zugeschnitten sind.
Mindestens genauso wichtig ist die Frage, welche Bezeichnungen auch für neue Nutzer verständlich sind und welche Regions die Betreiber eines Gebietes tatsächlich gemeinsam auf ihren Repeatern verwenden möchten. Denn eine perfekte Region auf dem Papier nützt nichts, wenn jeder Repeater-Betreiber anschließend etwas anderes konfiguriert.
MeshCore Hessen möchte dabei nicht bestimmen, sondern zusammenbringen
MeshCore Hessen versteht sich nicht als zentraler Betreiber des hessischen MeshCore-Netzes. Ziel ist es, Informationen bereitzustellen, Menschen miteinander zu vernetzen und den Aufbau lokaler Strukturen zu unterstützen. Das gilt ebenso für Regions. Es wäre nicht sinnvoll, wenn MeshCore Hessen einfach festlegt, wie eine bestimmte Region künftig heißen muss. Sinnvoller ist es, bestehende Strukturen sichtbar zu machen, noch fehlende Gebiete zu identifizieren und gemeinsam mit den dort aktiven Repeater-Betreibern passende Lösungen zu entwickeln.
Gerade für Hessen könnte daraus schrittweise eine nachvollziehbare Regions-Struktur entstehen, die mit dem Ausbau des Netzes wächst und sich an den tatsächlichen Bedürfnissen der Nutzer orientiert.
Erst erfassen, dann gemeinsam ergänzen
Für Hessen sollte deshalb zunächst dokumentiert werden, welche Regions tatsächlich bereits auf Repeatern verwendet werden. Anschließend können die vorhandenen Lücken betrachtet werden. In Mittelhessen wären beispielsweise Marburg-Biedenkopf und der Vogelsberg interessante Bereiche, für die bei wachsender Infrastruktur eine abgestimmte Lösung sinnvoll werden könnte. In Waldeck-Frankenberg sollte geprüft werden, ob eine große gemeinsame Region langfristig sinnvoll bleibt oder ob die regional ohnehin bekannte Unterscheidung zwischen KB und FKB bei dichterem Netzausbau Vorteile bietet.
Gleichzeitig müssen bestehende Regions wie schwalm-eder, hessisches-bergland, rhein-main, taunus, westerwald, bergstrasse und odenwald berücksichtigt werden. Neue Regions sollten nicht ohne Not parallel zu bereits funktionierenden Strukturen entstehen.
Regions sind Infrastruktur, keine Bürokratie
Regions mögen zunächst wie zusätzliche Konfiguration wirken. Mit zunehmender Größe eines MeshCore-Netzes werden sie jedoch zu einem wichtigen Werkzeug, um die vorhandene Funkkapazität sinnvoll zu nutzen. Ohne Begrenzung kann eine lokale Nachricht unnötig über sehr große Entfernungen weitergetragen werden. Mit sinnvoll geplanten Regions kann dieselbe Nachricht dort bleiben, wo sie gebraucht wird. Das bedeutet weniger unnötige Funkübertragungen, weniger Belastung entfernter Repeater, weniger Paketkollisionen und mehr verfügbare Kapazität für die lokale Kommunikation.
Die entscheidende Regel lässt sich deshalb sehr einfach zusammenfassen: So lokal wie möglich. So weit wie nötig.
Damit dieses Prinzip funktioniert, brauchen wir jedoch nicht möglichst viele Regions, sondern gemeinsam abgestimmte, verständliche und technisch sinnvolle Regions. Gerade weil MeshCore in Hessen noch am Anfang steht, besteht jetzt die Chance, diese Struktur gemeinsam vernünftig aufzubauen.
Quellen und weiterführende Informationen
MeshCore Wiki Deutschland
KiekR
