Beobachtung der Auswirkungen von Haushaltsgeräten auf die Powerline-Kommunikation

Ich hatte kürzlich an Powerline-Kommunikationsmodems (PLC) gearbeitet. Ich habe zwei SPS-Modems an verschiedenen Stellen meines Hauses aufgestellt und die Datenübertragungsrate zwischen ihnen beobachtet. Ich habe jedoch beobachtet, dass ich beim Einschalten eines Haushaltsgeräts einen deutlichen Abfall der beobachteten Datenrate feststellen konnte. Dies sollte auf die durch das Einschalten des Geräts verursachten Störungen zurückgeführt werden.

Die folgende Abbildung, die ich auch in einem kürzlich von mir veröffentlichten Poster mit demselben Inhalt verwendet habe, zeigt den Einfluss verschiedener Geräte auf die Datenrate zwischen den beiden Endknoten.Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Das Experiment bestand darin, ein Gerät für 60 Sekunden einzuschalten und es dann für 60 Sekunden auszuschalten.

Ich versuchte jetzt zu verstehen, warum ein solches Verhalten auftrat. Also ging ich zum SPS-Modem-Handbuch und studierte ein bisschen. Das SPS-Modem verwendet den HomePlugAV-Standard und kommuniziert somit in 2-28 MHz. Ich konnte dasselbe auf meinem Spektrumanalysator beobachten, wie unten gezeigt. Die Y-Achse ist in dBm und die X-Achse in Hz angegeben. Das Spektrum bei SPS-Betrieb ist im Bereich von 2-28 MHz deutlich sichtbar.

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Als ich das nächste Mal jedoch ein Gerät parallel schaltete (um das Setup zu emulieren, wenn die SPS-Kommunikationsrate zu Hause abfallen würde, wenn ein Gerät eingeschaltet wurde), konnte ich keine Änderung im Spektrum feststellen. Was ich erwartet hatte, war ein deutliches Spektrum auf dem Spektrumanalysator - vielleicht werden einige Frequenzen abgeschnitten. Meine Überlegung war, dass es zwei Dinge geben könnte, die die PLC-Rate beeinflussen:

  1. Dämpfung durch Geräteschaltung
  2. Störungen bei bestimmten Frequenzen durch das Schalten von Geräten

Ich bin jedoch nicht in der Lage, beides aus meiner Spektrumanalyse zu quantifizieren. Meine Frage ist also: Wie kann ich herausfinden, warum die Rate sinkt? Frühere Studien zu Schmalband-PLC führen dies auf Störungen zurück, die durch den Betrieb von Geräten verursacht werden, wie in der folgenden Abbildung gezeigt.

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Ich kann eine solche Änderung jedoch nicht auf meinem Spektrumanalysator sehen. Also meine Fragen wären:

  1. Ist dies im Prinzip ein korrekter Weg, um das gewünschte Phänomen zu messen - Abfall der Rate vs. Interferenz?
  2. Mache ich etwas falsch, dass meine Spektrumanalyse solche Effekte nicht zeigt?
  3. Gibt es einen einfacheren Weg, dieses Phänomen zu messen?
  4. Ist die Frequenzbereichsanalyse ausreichend?

Um die Stromleitung zu erfassen, verwende ich einen 60-kHz-HPF mit einer passenden Impedanz von 50 Ohm. Andere Gedanken zum Experiment sind ebenfalls willkommen.

Möglicherweise verwandt: Wie können Powerline-Geräte durch eine Stromversorgung beeinflusst werden?

Antworten (2)

Bei einer so geringen Reduzierung der Datenrate durch Störungen, wie sie in Ihrer Tabelle angegeben ist, ist eine Verschlechterung des Spektrums sehr unwahrscheinlich.

Ich frage mich, wie man diesen Effekt gut quantifizieren könnte.

Machen Sie genau das, was Sie in der Tabelle getan haben - zeichnen Sie die effektive Datenrate auf, wenn ein Gerät eingeschaltet ist, und wenn es ausgeschaltet ist - die Tabelle sagt Ihnen viel darüber, was so gut gemacht wurde - es ist nützlich zu sehen. Sie könnten davon ausgehen, dass die effektive Reduzierung der Datenrate auf die erneute Übertragung von Paketen aufgrund von Paketbeschädigungen zurückzuführen ist. Sie könnten auch davon ausgehen, dass bei höheren Datenraten die Paketlänge verkürzt wird, um Wiederholungsversuche kleinerer Pakete wahrscheinlicher für den korrekten Empfang zu machen - dies verringert auch die Gesamtdatenrate, wenn man bedenkt, dass die Reduzierung größer wäre, wenn die Paketlänge wegen der Fehlerwahrscheinlichkeit durch längere Pakete größer gehalten.

Nur ein Vorschlag, aber - Paketkollision / Rauscherkennung?
Viele Kommunikationssysteme müssen mit der Aussicht fertig werden, dass mehr als 2 Geräte an einer Leitung vorhanden sind. Was ist, wenn Ihre Nachbarn auch Geräte installieren?
In solchen Setups wird das Erkennen eines Signals, wenn Sie senden möchten, dazu führen, dass Ihr System "zurückfährt" und wartet, bevor Sie es erneut versuchen.

Wenn Sie rauschende Kontakte in einem Relais oder Schalter haben, kann dies den Bandbreitenabfall verursachen.

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