Hallo,
ich möchte digitale Daten über ein Gleichspannungsnetz übertragen. Die
Netzspannung beträgt 48-60V DC.
Folgende Anforderungen:
+ Ausdehnung des Netzes ca. 100m, keine definierte Struktur
+ Wenig Störquellen auf dem Netz, evtl. Spikes durch gelegentliche
Lastwechsel, kritische Störer (DC/DC-Wandler) sollen durch Filter
an der Quelle entschärft werden.
+ Maximal 50 Teilnehmer, kein definierter Master
(CSMA-Zugriffskontrolle)
+ Datenübertragungsrate >= 20kBit/s
+ verfügbare Bandbreite 10-150 kHz. Die untere Grenze ist durch die
Impedanznullstelle des Netzes bei f=0 bedingt die obere folgt aus
EMV-regulatorischen Anforderungen.
+ Möglichst niedriger Stromverbrauch bei Empfangsbereitschaft
Zwar gibt es hier im Forum bereits einige Beiträge zum Thema, doch die
Lösungen sind für mich nicht brauchbar. Der öfter empfohlene TDA5051 ist
mit max. 1200bps zu langsam.
Könnte man für das AC-Netz entwickelte PLC-Bausteine einsetzen? Hier
käme der MAX2990 in Frage, der OFDM verwendet.
[[http://www.maximintegrated.com/en/products/comms/powerline-networking/MAX2990.html]]
Allerdings scheint der schon recht aufwändig -und vermutlich teuer- zu
sein.
Muss es denn unbedingt eine Trägerfrequenzmodulation sein? Würde es
nicht auch funktionieren, einen DC-freien Leitungscode (z.B. Manchester
oder 8b10b) direkt auf die Leitung zu modulieren? Natürlich müssten die
Pulse enstprechend geformt werden, um Oberwellen jenseits von 150kHz zu
unterdrücken. Das könnte man mit Cosinus-Roll-Off-Pulsen machen. Oder
spricht etwas Grundlegendes dagegen?
Gruss
Mike
Hmm, natürlich kann man das so machen, nur wirst Du da halt Probleme mit
Reflexionen bekommen. Die kannst Du aber mit einem Viterbi-Dekoder
kompensieren. Du siehst dass dann als eine Art "Leitungscode" an.
Wenn Du das nicht verstehst, nimm einen modulierten Träger. Der kann ja
auch AM-moduliert sein.
Mike schrieb:> + Ausdehnung des Netzes ca. 100m, keine definierte Struktur
Das ist ganz großer Mist. Damit ergibt sich ein gewaltiger und
unvorhersehbarer (ortsabhängiger) Störnebel an Reflexionen.
> + Wenig Störquellen auf dem Netz, evtl. Spikes durch gelegentliche> Lastwechsel, kritische Störer (DC/DC-Wandler) sollen durch Filter> an der Quelle entschärft werden.
Das ist auch garnicht nötig, die Signale stören sich ja schon selber
bereits mehr als ausreichend...
> Muss es denn unbedingt eine Trägerfrequenzmodulation sein? Würde es> nicht auch funktionieren, einen DC-freien Leitungscode (z.B. Manchester> oder 8b10b) direkt auf die Leitung zu modulieren?
Das ist doch auch eine "Trägerfrequenzmodulation". Nur ist der
Frequenzabstand zwischen Träger und Nutzinformation hier nur recht
gering.
> Natürlich müssten die> Pulse enstprechend geformt werden, um Oberwellen jenseits von 150kHz zu> unterdrücken.
Nicht nur deswegen. Fakt: Ohne Oberwellenunterdrückung wird das in der
beschriebenen Netztopologie niemals vernünftig funktionieren können.
Und auch mit Oberwellenunterdrückung wird die zuverlässig erreichbare
Datenrate mit einfachen Empfängerkonstruktionen eher bescheiden
ausfallen. Da muß was adaptives her, um den selbst erzeugten und bei
jeder Kombination aus Sende- und Empfangsort stark variierenden
Störnebel kompensieren zu können.
> Könnte man für das AC-Netz entwickelte PLC-Bausteine einsetzen?
Wenn nicht die Bausteine selber, dann doch zumindest große Teile der
darin in Silizium gegossenen Signalverarbeitungsalgorithmen.
Daraus ergibt sich dann allerdings auch gleich das große Problem: Hohe
Datenraten sind beherrschbar, erfordern aber hohen Rechenzeitaufwand. Da
ist's also nix mehr mit wirklich sparsamen Empfängern.
Die gibt's nur, wenn man bezüglich der Datenrate nur bescheidene
Ansprüche stellt.
> Der öfter empfohlene TDA5051 ist mit max. 1200bps zu langsam.
Tja, das Leben ist hart, denn es besteht darin, dauernd nach gangbaren
Kompromissen zu suchen...
@ Mike (Gast)
>+ Ausdehnung des Netzes ca. 100m, keine definierte Struktur>+ Wenig Störquellen auf dem Netz, evtl. Spikes durch gelegentliche> Lastwechsel, kritische Störer (DC/DC-Wandler) sollen durch Filter> an der Quelle entschärft werden.>+ Maximal 50 Teilnehmer, kein definierter Master> (CSMA-Zugriffskontrolle)
+ Datenübertragungsrate >= 20kBit/s
+ verfügbare Bandbreite 10-150 kHz. Die untere Grenze ist durch die
Impedanznullstelle des Netzes bei f=0 bedingt die obere folgt aus
EMV-regulatorischen Anforderungen.
+ Möglichst niedriger Stromverbrauch bei Empfangsbereitschaft
LON kann sowas. Gibt es alles fertig. Z.B. hier.
http://www.gesytec.de/>Könnte man für das AC-Netz entwickelte PLC-Bausteine einsetzen? Hier>käme der MAX2990 in Frage, der OFDM verwendet.
Könnte passen.
>[[http://www.maximintegrated.com/en/products/comms/p...]]>Allerdings scheint der schon recht aufwändig -und vermutlich teuer- zu>sein.
Kann sein.
>Muss es denn unbedingt eine Trägerfrequenzmodulation sein?
Nicht zwingend. Lastmodulation geht auch, wird aber bei CSMA kniffelig.
Würde ich lassen.
> Würde es>nicht auch funktionieren, einen DC-freien Leitungscode (z.B. Manchester>oder 8b10b) direkt auf die Leitung zu modulieren? Natürlich müssten die>Pulse enstprechend geformt werden, um Oberwellen jenseits von 150kHz zu>unterdrücken. Das könnte man mit Cosinus-Roll-Off-Pulsen machen. Oder>spricht etwas Grundlegendes dagegen?
Erfinde das Rad nicht neu und eckig, es gibt mehrere fertige Lösungen
von Profis.
@falk
Danke für die Antwort. Allerdings bleiben einige Fragen offen:
>Das ist ganz großer Mist. Damit ergibt sich ein gewaltiger und>unvorhersehbarer (ortsabhängiger) Störnebel an Reflexionen.
150kHz entsprechen 2000m Wellenlänge. Da müsste bei 100m Kabellänge die
Welle schon mehrfach hin- und herlaufen, um störende Reflexionen zu
erzeugen. Angesichts der starken Dämpfung halte ich das für
unwahrscheinlich.
>LON kann sowas. Gibt es alles fertig. Z.B. hier.
Mit LonWorks habe ich mich auch schon beschäftigt. Schafft aber nur
5.4kBit über Powerline.
Gruss
Mike
@Mike (Gast)
>>Das ist ganz großer Mist. Damit ergibt sich ein gewaltiger und>>unvorhersehbarer (ortsabhängiger) Störnebel an Reflexionen.
lass dich von dem Nasenbär c-hater nicht dumm anquataschen.
>150kHz entsprechen 2000m Wellenlänge. Da müsste bei 100m Kabellänge die>Welle schon mehrfach hin- und herlaufen, um störende Reflexionen zu>erzeugen. Angesichts der starken Dämpfung halte ich das für>unwahrscheinlich.
Eben. Siehe Wellenwiderstand.
>>LON kann sowas. Gibt es alles fertig. Z.B. hier.>Mit LonWorks habe ich mich auch schon beschäftigt. Schafft aber nur>5.4kBit über Powerline.
Hmm, und was ist mit den normalen Tranceivern per Übertrager? Die machen
78 kbit/s. Da könnte man ähnlich wie Phantomspeisung arbeiten bzw. über
einen Kondensator einkoppeln.
Mike schrieb:> 150kHz entsprechen 2000m Wellenlänge.
Richtig.
> Da müsste bei 100m Kabellänge die> Welle schon mehrfach hin- und herlaufen, um störende Reflexionen zu> erzeugen.
Falsch. Reflexionen stören beileibe nicht erst dann, wenn sie um 2Pi
verschoben ankommen.
Moin, zusammen!
Ich selber verfolge ähnliche Ziele wie Mike.
Bei meiner langen Suche bin ich (neben den hier aufgezählten) auf
folgende Lösungen gestoßen:
UART Variante (Leider mit definiertem Master)
----http://yamar.com/product/sig60/
AnalogFrontEnd von TI (AFE031) für 12-35V Bus
----http://www.ti.com/tool/24VDCPLCEVM
Letztere Lösung liegt hier bei mir zu Hause in einer auf 48V
abgewandelten STM32F103 Version herum. Leider scheiterte der Versuch an
der Fehldimensionierung einer Spule; dafür weiß ich jetzt wie heiß so
ein Mikrocontroller werden kann.
Wenn hier Interesse besteht, würde ich gern zusammen mit ein paar
Fachmännern eine open Hard- und Software-Lösung kreieren.
>>Könnte man für das AC-Netz entwickelte PLC-Bausteine einsetzen?
Das einfachste wäre es, ein 49E PLC Adapter Pärchen zu benutzen. Du
betreibst die an 220V AC und koppelst das HF Signal von der 220VAC
Leitung auf Deine DC Leitung. Dazu dürfte es schon genügen die beiden
Leitungen auf paar Meter Strecke zu verdrillen.
Das ist elegant und einfach. Ich bin von meiner Idee begeistert.
Cheers
Detlef
