IP400 Amateurfunk Mesh-Netzwerk im 400-MHz-Band

Das IP400-Projekt ist eine neue, experimentelle Entwicklung im Amateurfunk mit dem Ziel, ein leistungsfähiges IP-basiertes Mesh-Netzwerk im 400-MHz-Band zu etablieren. Im Mittelpunkt steht die Idee, moderne Netzwerktechnologien direkt über Funk nutzbar zu machen – nicht als Zusatz zu klassischen Betriebsarten, sondern als eigenständige, vollwertige IP-Transportebene.

Im Gegensatz zu herkömmlichen digitalen Funkmodi betrachtet IP400 Funk nicht als Speziallösung für Sprache oder schmalbandige Daten, sondern als universelle, paketvermittelte Infrastruktur, optimiert für reale HF-Bedingungen, begrenzte Bandbreite und gemeinsam genutztes Spektrum. Damit positioniert sich IP400 als experimentelle Plattform für zukunftsorientierten Amateurfunk.

Das Projekt wird von der Alberta Digital Radio Society koordiniert und verfolgt konsequent einen nicht-kommerziellen, offenen Ansatz. Es existieren keine proprietären Vorgaben, kein Herstellerzwang und kein abgeschlossener Standard. IP400 ist bewusst als technische Entwicklungsrichtung konzipiert – nicht als fertiges Produkt.

Fokus auf das 400-MHz-Band

Ein zentrales Merkmal von IP400 ist die gezielte Nutzung des 400-MHz-Frequenzbereichs, der eine besondere Position zwischen VHF und UHF einnimmt. Dieses Band bietet eine ausgewogene Kombination aus Reichweite, Beugungsfähigkeit, Gebäudedurchdringung und praktikabler Antennengröße.

Im Vergleich zu mikrowellenbasierten Mesh-Netzen ermöglicht das 400-MHz-Band deutlich größere Funkzellen bei geringerer Infrastrukturabhängigkeit. Genau hier setzt IP400 an: Statt extrem hoher Datenraten stehen Flächenabdeckung, Stabilität und Mobilität im Vordergrund.

Während viele Amateur-Mesh-Netze auf umgebaute WLAN-Hardware mit breiten Kanälen setzen, ist IP400 von Grund auf für niedrige Symbolraten, bessere spektrale Effizienz und größere Reichweiten ausgelegt. Das macht das System besonders interessant für mobile, portable und semi-stationäre Anwendungen.

Technologische Basis und frühe Entwicklungsphase

In der ersten Projektphase konzentrierte sich IP400 auf die Evaluierung moderner Funkchips, die ursprünglich für IEEE-802.15.4-Anwendungen im 400-MHz-Band entwickelt wurden. Diese Komponenten stammen aus dem industriellen und IoT-Umfeld und zeichnen sich durch robuste Modulationsverfahren, niedrigen Energieverbrauch und effiziente Paketverarbeitung aus.

Mithilfe eines herstellerseitigen Evaluierungsboards wurden Modulationsqualität, erreichbare Datenraten und Mesh-Verhalten unter realistischen Amateurfunkbedingungen untersucht. Die Ergebnisse bestätigten, dass sich diese Technologie nicht nur für Sensornetze, sondern auch für skalierbare IP-basierte Funknetze eignet.

Auf Basis dieser Erkenntnisse wurde das Projekt in mehrere parallele Entwicklungszweige überführt.

Mini Node – energieeffizienter Einstieg ins Mesh

Der Mini Node stellt den einfachsten Einstiegspunkt in ein IP400-Mesh dar. Er ist als Raspberry-Pi-Zero-HAT konzipiert und bewusst kompakt, kostengünstig und stromsparend ausgelegt.

Trotz seiner einfachen Hardware kann der Mini Node vollständig am IP400-Mesh teilnehmen und IP-Daten mit bis zu 100 kbit/s austauschen. Damit eignet er sich für portable Einsätze, Experimentieraufbauten, Telemetrie, Messaging, Sensordaten und grundlegende IP-Dienste.

Der Mini Node definiert die protokollseitige Basis des gesamten IP400-Ökosystems und dient als Referenz für Kompatibilität und Interoperabilität.

Power Node – robuste Mesh-Infrastruktur für den Außeneinsatz

Der Power Node erweitert das Konzept des Mini Node um Funktionen, die für dauerhafte oder semi-dauerhafte Installationen erforderlich sind. Er ist für den Außenbetrieb ausgelegt und verfügt über einen integrierten Leistungsverstärker.

In Kombination mit einer koaxialen Kollinearantenne verbessert der Power Node Reichweite und Link-Stabilität deutlich. Die Stromversorgung erfolgt über Power over Ethernet (PoE), was die Montage auf Masten, Dächern und exponierten Standorten erheblich vereinfacht.

Der Power Node ist als Rückgrat-Element für größere Mesh-Netze konzipiert und soll höhere Knotendichten sowie regionale Abdeckung ermöglichen. Die Verfügbarkeit wird derzeit für das Frühjahr 2026 erwartet.

Super Node – Brücke zwischen Repeater-Technik und IP-Netzwerken

Der Super Node ist die ambitionierteste Komponente der IP400-Architektur. Sein Ziel ist es nicht, bestehende Relaisstrukturen zu ersetzen, sondern diese funktional zu erweitern.

Im analogen Bereich ist der Super Node Allstar-kompatibel und kann direkt in bestehende Repeater-Infrastrukturen integriert werden. Parallel dazu unterstützt er drei unterschiedliche Datenbetriebsarten:

Kompatibilitätsmodus zur direkten Zusammenarbeit mit Mini Nodes und Power Nodes
Erweiterter Datenmodus für mobile und feste Stationen mit Unterstützung gängiger IP-Anwendungen
Hochgeschwindigkeits-OFDM-Modus für Punkt-zu-Punkt- und Punkt-zu-Mehrpunkt-Verbindungen

Dieses mehrschichtige Konzept erlaubt eine skalierbare Entwicklung von niedrigen bis deutlich höheren Datenraten, abhängig von Funkbedingungen und regulatorischem Rahmen. Der Super Node befindet sich aktuell in aktiver Entwicklung, eine Verfügbarkeit wird für Ende 2026 erwartet.

Abgrenzung zu bestehenden Amateur-Mesh-Netzen

Viele bestehende Amateurfunk-Mesh-Netze basieren auf modifizierter WLAN-Hardware im Mikrowellenbereich. Diese Systeme erreichen hohe Datenraten, sind jedoch meist auf Sichtverbindungen, breite Kanäle und feste Standorte beschränkt.

IP400 verfolgt einen anderen Ansatz. Statt maximalem Durchsatz stehen Reichweite, Flexibilität und Protokolleffizienz im Vordergrund. Durch den Betrieb im 400-MHz-Band werden mobile, portable und gemischte Szenarien möglich, die mit Mikrowellen-Mesh-Netzen nur schwer realisierbar sind.

Gleichzeitig geht IP400 über klassisches Packet Radio hinaus, indem native IP-Vernetzung und mehrere Datenmodi in einer gemeinsamen Architektur kombiniert werden.

Topologie, Netzkonzepte und Frequenznutzung

IP400 ist für echte Mesh-Topologien ausgelegt. Knoten können Daten dynamisch weiterleiten und Routen anhand von Linkqualität und Verfügbarkeit anpassen. Punkt-zu-Punkt-Verbindungen, lokale Meshes und regionale Backbones lassen sich innerhalb eines Netzes kombinieren.

Auch wenn der Fokus klar auf dem 400-MHz-Band liegt, ist das Architekturkonzept nicht strikt frequenzgebunden. Im Kern untersucht IP400, wie sich IP-Netzwerke unter realistischen, eingeschränkten Funkbedingungen verhalten – unabhängig vom konkreten Band.

Bedeutung von IP400 für den Amateurfunk

IP400 knüpft an den ursprünglichen experimentellen Geist des Amateurfunks an. Das Projekt will weder klassische Sprachverbindungen noch etablierte digitale Betriebsarten ersetzen und steht auch nicht in Konkurrenz zu kommerziellen Breitbandlösungen.

Stattdessen bietet IP400 eine offene Experimentierplattform, um moderne Netzwerkkonzepte unter realen Funkbedingungen zu erforschen: begrenzte Bandbreite, geteiltes Medium, variable Ausbreitung und dezentrale Infrastruktur.

Für Funkamateure mit Interesse an Netzwerktechnik, Embedded-Systemen, HF-Design oder Notfunk stellt IP400 einen wichtigen Schritt hin zu einer integrierten, zukunftsorientierten Amateurfunk-Infrastruktur dar.

IP400 ist nicht einfach ein weiterer digitaler Modus. Es ist ein klares Signal, dass Mesh-Netzwerke im Amateurfunk – insbesondere außerhalb des Mikrowellenbereichs – noch lange nicht ausgereizt sind und dass das 400-MHz-Band dabei eine Schlüsselrolle spielen könnte.

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