ELRS Packet Rate: Reichweite, Latenz und Dynamic Power

Welche Paketrate bei ExpressLRS was bringt: Empfindlichkeit von -103 bis -123 dBm, Telemetrie-Anteil, automatische Leistungsregelung und was in Europa gilt.

FPV & Racing Veröffentlicht am 7 Min. Lesezeit

Die Paketrate ist die wichtigste Einstellung im ExpressLRS-Lua-Script und zugleich die am häufigsten falsch verstandene. Viele stellen den höchsten Wert ein, weil er nach mehr klingt, und verlieren dabei genau die Reserve, die beim Long-Range-Flug zählt. Dieser Artikel ordnet jede Rate nach Band, Modulation und Empfindlichkeit, erklärt die Rechnung dahinter und zeigt, wie Telemetrie und Dynamic Power mitspielen.

Das Wichtigste in Kürze

  • Hohe Rate heißt kleiner Paketabstand: 500 Hz sind 2 ms, 50 Hz sind 20 ms zwischen zwei Steuerpaketen.
  • Niedrige Rate heißt mehr Empfindlichkeit: von -105 dBm bei 500 Hz bis -123 dBm bei 25 Hz.
  • Sechs Dezibel entsprechen der doppelten Reichweite, weil der Freiraumverlust mit dem Quadrat der Entfernung wächst.
  • 1000 Hz laufen über FLRC, alle übrigen Raten über LoRa.
  • In Europa gilt CE_2400 mit Listen Before Talk und maximal 100 mW EIRP.

Was die Paketrate überhaupt regelt

ExpressLRS überträgt die Knüppelstellungen in kleinen Paketen. Die Paketrate gibt an, wie viele davon pro Sekunde losgeschickt werden. Aus ihr folgt direkt der zeitliche Abstand zwischen zwei Paketen: Bei 500 Hz sind das zwei Millisekunden, bei 250 Hz vier, bei 50 Hz bereits zwanzig.

Dieser Abstand ist der Teil der Gesamtlatenz, den du über die Einstellung beeinflusst. Dazu kommen feste Anteile aus Fernsteuerung, Flugcontroller und Videostrecke, die von der Paketrate unberührt bleiben.

Die zweite Größe zieht in die andere Richtung. Je weniger Zeit für ein Paket zur Verfügung steht, desto weniger Energie steckt darin und desto schwerer hat es der Empfänger, das Paket aus dem Rauschen zu holen. Deshalb sinkt mit steigender Rate die Empfindlichkeit, und genau dieser Zielkonflikt ist der Kern der ganzen Einstellung.

Die Raten im Überblick

Diese Werte stammen aus der ExpressLRS-Dokumentation und gelten für die jeweils genannte Kombination aus Band und Modulation.

RateBandModulationEmpfindlichkeitPaketabstand
25 Hz900 MHzLoRa-123 dBm40 ms
50 Hz900 MHzLoRa-120 dBm20 ms
100 Hz900 MHzLoRa-117 dBm10 ms
150 Hz2,4 GHzLoRa-112 dBm6,7 ms
250 Hz2,4 GHzLoRa-108 dBm4 ms
333 Hz2,4 GHzLoRa-105 dBm3 ms
500 Hz2,4 GHzLoRa-105 dBm2 ms
1000 Hz2,4 GHzFLRC-103 dBm1 ms

Zwei Dinge fallen auf. Erstens liegen 333 Hz und 500 Hz bei derselben Empfindlichkeit: Wer 333 Hz fährt, verschenkt gegenüber 500 Hz Aktualität, ohne Reserve zu gewinnen. Zweitens hängen die niedrigen Raten am 900-MHz-Band, das in Deutschland eigene Regeln hat. Was dort gilt, steht im Artikel zu den FPV-Frequenzen in Deutschland.

Warum weniger Pakete weiter reichen

Balkendiagramm der ExpressLRS-Paketraten mit ihrer Empfindlichkeitsgrenze in dBm. Die Balken reichen von 25 Hz mit -123 dBm über 150 Hz mit -112 dBm und 250 Hz mit -108 dBm bis 1000 Hz mit -103 dBm. Die Balken der 900-MHz-Raten sind dunkel, die der 2,4-GHz-Raten hell, der FLRC-Modus bei 1000 Hz ist grau abgesetzt. Eine Achse darunter ordnet den Paketabstand von 40 Millisekunden bis 1 Millisekunde zu.

Die Empfindlichkeit sagt, wie schwach ein Signal ankommen darf, bevor der Empfänger aussteigt. Sie ist in Dezibel Milliwatt angegeben, und je negativer der Wert, desto besser.

Der Zusammenhang mit der Entfernung folgt dem Freiraumverlust: Die empfangene Leistung sinkt mit dem Quadrat der Entfernung. In Dezibel gerechnet bedeutet das, dass sechs Dezibel einer Verdopplung der Reichweite entsprechen.

Daraus wird die Wahl der Rate zur Rechnung:

Diese Werte gelten für freie Sicht ohne Hindernisse und ohne Reflexionen. Im Gelände kommen Abschattungen dazu, die keine Rechnung abbildet. Als Größenordnung bleibt die Aussage trotzdem: Der Schritt von 500 Hz auf 150 Hz verdoppelt die nutzbare Entfernung ungefähr, ohne dass du an Antenne oder Leistung etwas änderst. Was sonst noch auf die Reichweite einzahlt, steht im Artikel zur Reichweite von FPV-Drohnen.

LoRa und FLRC: zwei Verfahren, zwei Charaktere

Alle Raten bis 500 Hz nutzen LoRa, eine Spreizbandmodulation. Sie verteilt das Signal über eine größere Bandbreite und lässt sich noch unterhalb des Rauschens dekodieren. Das ist der Grund für die außergewöhnlichen Empfindlichkeitswerte bis -123 dBm.

Die 1000-Hz-Rate arbeitet stattdessen mit FLRC, einer Frequenzumtastung. Sie überträgt schneller und erreicht den kleinsten Paketabstand von einer Millisekunde, verliert dafür Empfindlichkeit und landet bei -103 dBm.

Ein praktisches Detail: FLRC-Modi melden immer einen SNR von 0 dB. Das Verfahren bestimmt diesen Wert nicht, die Anzeige ist also kein Defekt. Für die Beurteilung der Verbindung bleibt dort die Linkqualität, nicht das Signal-Rausch-Verhältnis.

Telemetry Ratio: was zurückkommt

ExpressLRS sendet nicht nur zum Quad, es holt auch Daten zurück: Akkuspannung, GPS-Position, Linkqualität, Empfangspegel. Jedes dieser Telemetriepakete belegt einen Sendeplatz, der dann für die Steuerung fehlt. Das Telemetry Ratio regelt dieses Verhältnis.

EinstellungBedeutungTypischer Einsatz
Offkeine TelemetrieRennen ohne Rückkanal
1:128jedes 128. PaketMinimalbedarf
1:64 bis 1:16mittlerer RückkanalFreestyle mit OSD-Werten
1:8 bis 1:2häufige TelemetrieGPS-Anzeigen, Long Range
Stdpasst sich der Paketrate anStandardwahl
Racewie Std, Telemetrie aus im Armed-ZustandRennen

Die Einstellung Std ist für die meisten Piloten die richtige. Sie wählt das Verhältnis passend zur Rate, üblicherweise 1:32 bei 500 Hz und 1:16 bei 250 Hz. Wichtig ist sie außerdem aus einem zweiten Grund: Dynamic Power braucht einen laufenden Rückkanal.

Dynamic Power: Leistung nach Bedarf

Dynamic Power lässt den Sender seine Leistung selbst regeln, statt sie fest einzustellen. Grundlage sind die Telemetriewerte, die der Empfänger zurückmeldet.

So arbeitet der Regelkreis:

Zwei Voraussetzungen gehören dazu. Erstens muss Telemetrie laufen, die Einstellungen Off und Race schalten Dynamic Power faktisch ab. Zweitens bleibt die eingestellte Max Power die Obergrenze: Der Sender überschreitet sie in keiner Situation.

Im Alltag heißt das, dass ein Racer im Nahbereich die ganze Runde über auf der kleinsten Stufe bleibt, während derselbe Sender beim Long-Range-Flug hochregelt, sobald die Verbindung dünner wird. Das spart Akku im Sendermodul und hält die Abwärme klein.

Was in Europa gilt

ExpressLRS legt die Funkregeln über die Regulatory Domain fest, und die wird beim Flashen fest in die Firmware gebrannt. Nachträglich ändern lässt sie sich nur durch erneutes Flashen.

Für den Betrieb in der EU im 2,4-GHz-Band ist CE_2400 vorgesehen. Diese Variante nutzt Listen Before Talk: Vor jedem Sendevorgang prüft das Modul kurz, ob der Kanal frei ist, und sendet nur dann. Damit erfüllt es die Vorgaben der Norm EN 300 328 zur Kanalteilung. Die dort festgelegte Obergrenze liegt bei 20 dBm, also 100 Milliwatt EIRP, einschließlich Antennengewinn.

Die weltweit verbreitete Alternative ISM_2400 kennt dieses Vorgehen nicht und darf in Europa deshalb nicht verwendet werden. Praktisch bemerkbar macht sich LBT dadurch, dass auf stark belegten Kanälen einzelne Pakete ausgelassen werden, was die Linkqualität leicht schwanken lässt.

Welche Rate für welchen Einsatz

EinsatzEmpfohlene RateGrund
Racing auf der Strecke500 Hzkleinster Paketabstand, Entfernung gering
Freestyle im Park250 Hzguter Ausgleich, Reserve vorhanden
Cinewhoop in Gebäuden250 HzWände dämpfen, Reserve hilft
Long Range 2,4 GHz150 Hzsieben Dezibel mehr als 500 Hz
Long Range 900 MHz50 oder 100 Hzhöchste Empfindlichkeit
Erstflug nach dem Aufbau250 Hzunauffälliger Standard

Ein Hinweis zu 1000 Hz: Der Modus verlangt viel von Hardware und Verkabelung und bringt gegenüber 500 Hz eine einzige Millisekunde. Für Piloten unterhalb des Wettkampfniveaus liegt der Gewinn unter der Wahrnehmungsschwelle, während die Empfindlichkeit messbar sinkt. Wer über die Grundlagen des Long-Range-Flugs nachdenkt, findet sie im Artikel zu Long Range FPV.

Fazit: eine Einstellung, zwei Größen

Die Paketrate verteilt Sendezeit zwischen Aktualität und Empfindlichkeit. Wer nah fliegt, kauft mit hoher Rate einen kleineren Paketabstand und braucht die Reserve nicht. Wer weit fliegt, gibt Aktualität ab und bekommt dafür Dezibel, die sich direkt in Entfernung umrechnen lassen.

Für die meisten Piloten ist 250 Hz die Einstellung, die beides zusammenhält, ergänzt um Telemetrie auf Std und aktives Dynamic Power. Wer regelmäßig an die Grenze geht, wechselt bewusst auf 150 Hz und gewinnt damit gut die doppelte Reichweite, ohne an der Hardware etwas zu ändern.

Häufige Fragen

Welche Packet Rate ist die beste bei ExpressLRS?

Die passende Rate hängt am Einsatzzweck. Für Freestyle und Racing im Nahbereich sind 250 bis 500 Hz üblich, weil der Paketabstand dort bei 4 bis 2 Millisekunden liegt. Für Long Range wählt man 50 oder 100 Hz, weil die Empfindlichkeit dann bis auf -120 dBm steigt. Wer nur eine Einstellung will, fährt mit 250 Hz im 2,4-GHz-Band einen guten Kompromiss.

Was bedeutet die Empfindlichkeit in dBm?

Sie gibt an, wie schwach ein Signal am Empfänger noch ankommen darf, damit ein Paket sicher dekodiert wird. Je negativer der Wert, desto schwächere Signale reichen aus. Zwischen 150 Hz mit -112 dBm und 500 Hz mit -105 dBm liegen sieben Dezibel, und weil der Freiraumverlust mit dem Quadrat der Entfernung wächst, entsprechen sechs Dezibel einer Verdopplung der Reichweite.

Was ist der Unterschied zwischen LoRa und FLRC?

LoRa ist eine Spreizbandmodulation und liefert hohe Empfindlichkeit bei kleiner Datenrate, sie trägt die Raten von 25 bis 500 Hz. FLRC arbeitet mit Frequenzumtastung, erreicht dadurch 1000 Hz und den kleinsten Paketabstand, büßt aber Empfindlichkeit ein und landet bei -103 dBm. FLRC-Modi melden außerdem immer einen SNR von 0 dB, weil das Verfahren diesen Wert nicht bestimmt.

Was stellt das Telemetry Ratio ein?

Es legt fest, wie viele Steuerpakete auf ein Telemetriepaket kommen. 1:128 heißt, dass jedes 128. Paket Daten zurückschickt, 1:2 heißt jedes zweite. Mehr Telemetrie bedeutet aktuellere Werte für Akkuspannung, GPS und Linkqualität, kostet aber Sendezeit für die Steuerung. Die Einstellung Std wählt das Verhältnis automatisch passend zur Paketrate.

Wie funktioniert Dynamic Power bei ExpressLRS?

Der Sender misst über die Telemetrie, wie gut sein Signal ankommt, und regelt seine Leistung selbst. Bei gutem Signal und einer Linkqualität ab 95 Prozent senkt er die Stufe, bei schlechtem Signal hebt er sie an. Fällt die Linkqualität unter 50 Prozent oder bricht die Telemetrie ab, springt er sofort auf die eingestellte Maximalleistung. Ohne aktive Telemetrie arbeitet die Funktion nicht.

Welche Sendeleistung ist in Deutschland erlaubt?

Im 2,4-GHz-Band gilt nach EN 300 328 eine Obergrenze von 100 Milliwatt EIRP, also 20 dBm inklusive Antennengewinn. ExpressLRS bildet das über die Firmware-Variante CE_2400 ab, die zusätzlich Listen Before Talk nutzt. Die Domain wird beim Flashen festgelegt und lässt sich später nur durch ein erneutes Flashen ändern.

Was macht Listen Before Talk?

Vor jedem Sendevorgang hört das Modul kurz in den Kanal hinein und sendet nur, wenn dieser frei ist. Damit erfüllt ExpressLRS die europäischen Vorgaben zur Kanalteilung im 2,4-GHz-Band. Der Preis sind gelegentlich ausgelassene Pakete auf stark belegten Kanälen, was sich als leicht schwankende Linkqualität zeigt.

Senkt eine niedrige Paketrate die Latenz?

Nein, eine niedrige Rate erhöht die Latenz. Bei 500 Hz liegen zwei Millisekunden zwischen zwei Steuerpaketen, bei 50 Hz sind es zwanzig. Für Freestyle und Racing zählt der kleine Abstand, für Long Range zählt die Empfindlichkeit. Genau zwischen diesen beiden Größen entscheidet die Wahl der Paketrate.

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