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Powerline Communications

die Stromleitung ist das Netzwerk

Powerline Communications erlaubt die Obertragung von Daten mit Geschwindigkeiten von mehr als einem Mbit/s bis zum Endbenutzer über das Niederspannungs-Energieverteilnetz. Mit dieser Übertragungstechnik wird eine echte Alternative für die sogenannte "Letzte Meile" geschaffen. Mit der Powerline Communications Systemlösung von Siemens können Energieversorgungsunternehmen (EVU) und Stadtwerke vor allem den privaten Stromkunden neue Dienste wie beispielsweise "Internet aus der Steckdose" sowie Energie- und Mehrwertdienste auf eigener Infrastruktur anbieten. Das Stromverteilnetz ist die weltweit größte flächendeckende Kabelinfrastruktur bis in jeden Haushalt. Die bisher ausschließlich für die Energieversorgung genutzte Verkabelung ist im deregulierten Telekommunikationsmarkt der Schlüssel für den direkten Zugang zum privaten Kunden. Die EVUs können ihr existierendes Stromnetz für neue Dienstangebote nutzen und sich dadurch neue Einnahmequellen erschließen. Auf Basis der PLC Kommunikationsinfrastruktur werden EVUs weitere Anwendungen zur Effizienzsteigerung (z.B. Lastmanagement) und zusätzliche Dienste (z.B. Security, Fernüberwachung) entwickeln und so ihre Wettbewerbsposition in deregulierten Energiemärkten verbessern. Im Unterschied zu anderen Lösungsansätzen ermöglicht die Powerline Communications Lösung von Siemens die Nutzung des Niederspannungsnetzes bis zur Steckdose im Haushalt. Über das Stromnetz können zusätzlich zur Energie gleichzeitig Daten und Sprache übertragen werden. Bitraten von mehr als einem Mbit/s machen aus jeder Steckdose einen leistungsfähigen Kommunikationsanschluß. In die Lösung ist ein intelligentes Bandbreitenmanagement implementiert, das ermöglicht, den Benutzern je nach Bedarf Bandbreite zur Verfügung zu stellen. Siemens entwickelte für Powerline Communications ein neues, für das besondere Übertragungsverhalten des Stromnetzes optimiertes Übertragungsverfahren. Das Verfahren (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) ermöglicht hohe Datenraten selbst bei starken Störungen auf dem Energienetz. Die Siemens AG, Bereich Information and Communication Networks und der Schweizer Hersteller von Telekommunikationsausrüstung Ascom wollen die Entwicklung der breitbandigen Powerline Communications (PLC)-Technik für den Einsatz auf dem Niederspannungsnetz gemeinsam weiter vorantreiben. Beide Unternehmen führen Gespräche, um offene Fragen für die Regulierung zu klären und Spezifikationen für gemeinsame Schnittstellen zu erstellen. Heute gibt es bereits erste Feldversuche und Labormuster für die neue Technik. Aus Kundensicht sind die derzeit auf dem Markt angebotenen proprietären Lösungen jedoch nicht zufriedenstellend. Denn ein breiter Einsatz dieser PLC-Technik wird heute weniger durch den noch frühen Entwicklungsstand, als durch die nicht vorhandene Kompatibilität der Lösungen behindert.

HomePlug: PC-Vernetzung über die Stromleitung

"Power-Line-Communications" ist dezeit relativ tot, aber seit 2002 gibt es etwas Neues, die "Home-Plug-Technologie" wieder. Mit der Powerline-Technologie hat Home-Plug wenig zu tun. Jedoch haben die technischen Grundprinzipien eine neue und sinnvole Anwendung gefunden: Rechner über existierende 230-V-Leitungen im Haus miteinander zu vernetzen. Etliche Unternehmen bieten entsprechende Adapter an, die alle ähnlich arbeiten. Bei der Develo AG heißt das Teil "Micro-Link-DLAN" und sieht aus wie ein Steckernetzteil. Die Home-Plug-Technologie nutzt die bestehenden 230-V-Leitungen im Haus für die Datenübertragung.

Mit einer maximalen Datenübertragungsrate von 14 Mbit/s und synchronem Up- und Download ist Home-Plug auch recht flott. In der Praxis lassen sich - je nach Leitungsqualität - Bandbreiten zwischen 5 Mbit/s und 7 Mbit/s gewährleisten, was z. B.für die Verlängerung des DSL-Anschlusses in jedes Zimmer eines Hauses völlig ausreicht. Je nach Dämpfungsfaktor der Elektroinstallation lassen sich mit MicrolinkDLAN (Direct-LAN) Entfernungen bis 200 m überbrücken und beliebig viele Computer anschließen. Zusätzliche Geräte sind nicht notwendig, da die Phasenkopplung durch ein "Uuml;bersprechen" stattfindet. Die Installation der DLAN-Komponenten gestaltet sich einfach: Über den DLAN-Adapter verbindet man eine Netzkomponente an die nächstgelegene Steckdose, und sofort lässt sich jede andere beliebige Stromsteckdose im Haus als Netzwerkzugang verwenden. Ein Ethernet- oder ein USB-Kabel - je nach Modell - koppelt den PC an einen weiteren Micro-Link-DLAN-Adapter, dessen Stecker die Verbindung zum Heimnetz herstellt. Auf Grund automatischen Frequenzwechsels unterdrückt das System Einflüsse in der Datenübertragung durch aktive und Störungen ins Stromnetz sendende Haushaltsgeräte wie Waschmaschinen oder Kühlschränke. Im Unterschied zu drahtlosen Funknetzen wirkt bei HomePlug der Stromzähler im Haus als Sperre gegen unerwünschten Zugriff von außen (Signal wird stark gedäpft). Zusätzliche Sicherheit bietet eine leistungsfähige DES-Verschlüsselung (Datenverschlüsselung in Übertragungssystemen).

Die Geräte sind kompatibel zum Home-Plug-Standard 1.0. Im vergangenen Jahr verabschiedete die Home-Plug-Powerline-Alliance diesen Standard, zu deren weltweit über 100 Mitgliedern unter anderem Compaq, Intel, Motorola, AMD, Cisco Systems, 3Com, Panasonic und Texas Instruments gehören. Die von der DLAN-Technik verwendeten Frequenzen liegen im Bereich von 4 MHz bis 21 MHz, somit werden die Rundfunkbänder nicht gestört (520 kHz bis 1605 kHz = Mittelwelle; 150 kHz bis 285 kHz = Langwelle; 87,20 MHz bis 108,00 MHz = UKW). Die Technik basiert auf dem Home-Plug-Standard, in dem die Sendepegel speziell in einigen Amateurfunkbändern abgesenkt sind. "Abgesenkt" heiß aber, daß das Signal ist in der Nähe durchaus noch feststellbar ist, teilweise sogar in störender Stärke. Übrigens betrifft die Absenkung nur die klassischen KW-Amateurfunk-Bänder 40m, 20m und 15m. Die seit einigen Jahren im Bereich 4 bis 21 MHz zusätzlich erlaubten Blöcke (30m und 17m) sehen keine Absenkung. Wenn sich DRM (www.drm.org) weiter ausbreitet, dürften sich auch die neuen Kurzwellendigitalrundfunkhörer über PLC ärgern - ebenso die Minderheit der Fernempfangsfreaks.
Obwohl Home-Plug von der Leistungsfähigkeit herkömmlicher Ethernet-Verbindungen noch ein gutes Stück entfernt ist, stellt es für viele Gebiete eine interessante Alternative dar. Auch gegenüber Wireless-LAN bietet diese Technologie einige Vorteile. In der Praxis hängt die erreichbare Übertragungsgeschwindigkeit allerdings vom Zustand der Elektroinstallation im Haus und der Ausstattung der Steckdosen ab. Hier ist dann das Know-how des Elektroinstallateurs gefragt.

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