510E 1220E 1000E 540E Netzteil Reparatur
Powerline
Powerline ist ein Verfahren zur Datenübertragung über das normale elektrische Stromnetz. Die Adapter steckt man einfach in eine Steckdose
und die LAN-Buchsen verhalten sich wie miteinander verbunden. Ideal für Situationen in denen man kein LAN-Kabel verlegen kann.
Ich vermute das betrifft sehr viele die ihre Fritzbox im Keller am Kabelübergabepunkt platzieren müssen..
Die bekanntesten Anbieter für Powerline-Produkte sind
AVM,
Devolo und
TP-Link.
Meine Adapter sind von der Firma AVM. Die bieten eine ganze Serie von Modellen mit unterschiedlichen Ausprägungen und Optionen an.
Neben simplen LAN-LAN-Boxen gibt es auch welche mit integriertem WLAN oder durchgeführter Steckdose. Im Namen kodiert ist die maximale
Übertragungsrate. Die 500er Serie schafft maximal 500MBit/s, die 1000er Serie maximal 1200MBit/s (auf der Stromleitung, nicht auf dem LAN!).
Die Bilder oben zeigen ein Paar der einfachen Modelle vom Typ FRITZ!Powerline 510E. Die funktionieren prima und zuverlässig wenn man
mit einer minimalen Übertragungsrate von 20..30MBit/s zurecht kommt.
Eine (unvollständige) Übersicht der Adapter der AVM FRITZ!Powerline-Familie:
| Model | Powerline Speed | LAN Ports | Schuko Socket | WLAN 802.11 |
|---|---|---|---|---|
| 500E | 500 Mbps | Gbit: 1 | no | no |
| 510E | 500 Mbps | 100M: 1 | no | no |
| 520E | 500 Mbps | Gbit: 1 | yes | no |
| 530E | 500 Mbps | 100M: 1 | yes | no |
| 540E | 500 Mbps | 100M: 2 | no | 2.4GHz/300 Mb |
| 546E | 500 Mbps | 100M: 2 | yes | 2.4GHz/300 Mb |
| 1000E | 1200 Mbps | Gbit: 1 | no | no |
| 1220E | 1200 Mbps | Gbit: 2 | yes | no |
| 1240E | 1200 Mbps | Gbit: 1 | no | 2.4GHz/300 Mb |
| 1260E | 1200 Mbps | Gbit: 1 | no | 2.4GHz/866 Mb + 5GHz/400 Mb |
Link zur weiterführenden Übersicht.
Pseudo-Powerline
Ein kleiner(?) Nachteil gegenüber einem "echten" LAN-Kabel ist die stark verringerte Übertragungsrate. Sie hängt direkt von den Eigenschaften des Stromnetzes ab,
ist schwer vorherzusagen und schwankt. Noch mehr wurmt es mich aber dass ich die 250MBit/s meiner neuen, schnellen Internetverbindung nicht mal annähernd
ausnutzen kann..
Als Lösung habe ich die Adapter so modifiziert dass die modulierten Daten nicht mehr über das Stromnetz transportiert werden sondern
über ein separates Kabel. Dafür benutze ich ein altes bereits vorhandenes aber unbenutzt liegendes Antennenkabel (Koaxialkabel).
Erste Optimierungsversuche
Die Ausgangslage der Verkabelung:
Adapter 1: Position Keller, Typ AVM 510E. Per LAN-Kabel verbunden mit dem Internet-Modem (250 Mbit/s Leitung), GBit LAN-Port.
Adapter 2: Position Obergeschoss, Typ AVM 510E. Per LAN-Kabel verbunden mit dem PC, GBit LAN-Port.
Beide Adapter sitzen auf der selben Netzphase.
Die Adapter der 500er Serie haben einen LAN-Port der nur maximal 100 MBit/s unterstützt.
Diese Grenze werde ich nicht überschreiten können.
-> Die erreichbare maximale Netto-Übertragungsrate liegt in der Gegend von ~20 MBit/s.
Das Powerline-Tool von AVM zeigt Werte im Bereich um 100 MBit/s für die physikalische Brutto-Übertragungsrate über
das Netz an. Die aktuelle Netto-Datenrate wird nicht angezeigt, nur die LAN-Geschwindigkeitskategorie. Nach
meinen bisherigen Beobachtungen liegen die beiden Werte immer grob um den Faktor 4 auseinander.
Die Angaben für den Netto-Durchsatz kommen vom "Vodafone Speedtest" der im PC-Browser läuft. Kein perfektes Setup,
aber für meine Ansprüche und relative Vergleiche gut genug.
Ein Test mit probeweise eingesetzten Adaptern aus der 1000E-Serie (1200 MBit/s mit MIMO) erbrachte nur einen minimalen Geschwindigkeitszuwachs auf knapp 30 MBit/s.
Erste Kontrolle: Der Datendurchsatz verbesert sich auf ~80MBit/s wenn man beide Adapter an physikalisch eng
benachbarten Steckdosen betreibt (testweise mit einem langen Verlängerungskabel).
Zweite Kontrolle: Mit einer direkten LAN-Kabel-Verbindung zwischen Internet-Modem und PC steigt der
Netto-Durchsatz auf 250MBit/s, dies entspricht 100% der gebuchten Internetdatenrate.
Es ist daher sehr plausibel das die Powerline-Verbindung massgeblich für die Drosselung verantwortlich ist.
Fazit: Mehr als 30 MBit/s sind in meinem Stromnetz nicht erreichbar. Die Güte des Netzes und eine geringe Dämpfung haben (erwartungsgemäss) einen gewaltigen
Einfluss.
LAN über Koaxialleitung / Antennenkabel
Powerline verwendet zur Datenübertragung ein Trägersignal im Bereich 2 .. 68 MHz. Dieser Träger wird auf die Netzleitung aufmoduliert und darüber verteilt. Die Ausbreitungsbedingungen
sind aber alles andere als ideal, wodurch der Datendurchsatz begrenzt wird. Optimaler wäre es die Modulation über ein getrenntes Kabel zu übertragen..
Glücklicherweise liegt bei mir noch ein ungenutztes Koaxialkabel aus der "guten alten Fernsehzeit". Es startet im Keller und wandert durch
das ganze Haus. Perfekt für meine Zwecke :).
Wer sowas nicht liegen hat kann auch irgendwelche anderen 2 Adern eines anderen Kabels (mit-)verwenden. Telefonanlage? Klingel?
Oder sogar eine Wasserleitung..? Powerline schluckt so ziemlich alles und passt die Datenrate automatisch auf das Maximum an. Ein Koaxialkabel ist
ideal weil es abgeschirmt ist und eine konstante Impedanz hat. Eine Zweidrahtleitung würde ich als auch sehr gut geeignet ansehen.
Adapter modifizieren
Die Innenansicht einer AVM 510E Box:
Vorab ein wichtiger Sicherheitshinweis.
Die Schaltung ist direkt mit dem Stromnetz verbunden. Viele Teile führen lebensgefährliche Spannungen!
Die grundsätzliche Idee hinter dem Umbau: Das Modulationssignal abgreifen bevor es ins Stromnetz eingespeist wird und auf einen extra Stecker umleiten. Der Adapter
ist damit "nur noch" ein Netzteil für den LAN-Transceiver. Weil man auf der Niederspannungsseite arbeitet sind die Spannungen niedrig und harmlos. Das neue
Datenkabel bleibt durch den Transformator isoliert und spannungsfrei.
Freundlicherweise sind die Adapter so aufgebaut dass man die Funktionsgruppen leicht erkennen kann:
- Der Modulator (AR1540, Unten) schickt die Modulationssignale über ein Anpass- und Schutz-Netzwerk zum Netzstecker
- Das Schaltnetzteil (Oben) versorgt den Adapter
- Ein Optokoppler (Mitte) liefert Synchronisationssignale
Der im Bild markierte Transformator (Ferritkern) bildet die galvanische Trennung zwischen dem Modulator (AR1540) und dem Stromnetz. An dieser Stelle werden die modulierten Signale ins Netz eingespeist. Diesen Transformator habe ich ausgelötet/umgedreht und an seine Ausgangs-Pins das Koaxialkabel angeschlossen. Die Modulationssignale gelangen dadurch nur noch auf/in die Koaxialleitung.
Im Testaufbau ist ein kurzes Stück Doppelleitung als Zugentlastung eingefügt. Reflexionen auf Grund der unterschiedlichen Leitungsstrukturen erwarte ich nicht. Bei 68 MHz ist die Leitung elektrisch extrem kurz und nicht relevant.
Im finalen Aufbau wird eine F-Buchse verwendet die direkt im Gehäuse montiert ist.
Diese Modifikation muss in beiden Adaptern vorgenommen werden.
Dem "P-LAN"-Transformator ist es relativ egal was für eine Type Kabel angeschlossen wird. Signaltechnisch optimal wäre es natürlich mit einer passenden Leitungsimpedanz weiter zu gehen. Bei 70 MHz halte ich es aber für unnötig sich über Wellenparameter grosse Gedanken zu machen. Zudem ist das System speziell für "gestörte" Leitungen ausgelegt und optimiert und adaptiert sich automatisch. Bei sehr langen Leitungen, oder sonstigem grenzwertigem Betrieb, mag das anders aussehen.
Durch den Ferrit-Transformator ist das neue Kabel galvanisch sehr gut vom Rest isoliert. Zusätzlich verwende ich in allen Umbauten auch noch die "fetten" Entkoppelkondensatoren um eventuelle Ströme (Kurzschlüsse) durch Gleichspannungen zu verhindern. Besonders bei unbekannten Verkabelungen weiss man nie ob nicht irgendwo noch ein Receiver oder ein alter Verstärker an der Leitung hängt..
Ergebnisse
Mehr als 100 MBit/s beim Speedtest und ein fettes Spektrum, voller Erfolg :).
Links alt, rechts neu. Bemerkenswert ist der Zugewinn oberhalb 30 MHz.
Das PowerLine-Tool von AVM zeigt mehr als 400 MBit/s an. Diese Datenrate bezieht sich aber nur auf das Modulationssignal, der Adapter selbst ist ja spätestens
durch seinen 100 MBit/s LAN-Port begrenzt.
Fritz!Powerline 1220E
Ein weiterer Adapter aus meinem Fundus den ich zur Unterhaltung zerlegt habe: AVM Fritz!Powerline 1220E. Die
1000er-Bezeichung steht für 1 GBit/s Übertragungsrate. Der Adapter hat 2 Stück 1-GBit-LAN Ports und eine
durchgeschleifte Steckdose für Verbraucher.
Das Innere ist deutlich aufwändiger als in der 500er Serie und auf 2 Platinen verteilt.
Auf der unteren Platine befinden sich alle Komponenten die etwas mit dem Stromnetz zu tun haben. Auf der oberen Platine sitzt
"die Logik", die Prozessoren, der Ethernet-Port und analoger Kleinkram.
Dieser Adapter verwendet eine 2x2 MIMO Modulation mit einer theroretischen Übertragungsrate von mehr als 1 GBit/s. Als zweiter Kanal wird der Schutzleiter
verwendet, der Signaltransformator ist deshalb doppelt ausgeführt.
Im Vergleich zur 500er Serie haben ausserdem die Rx- und Tx-Pfade separate Wicklungen. Dadurch können sie bei ihren jeweiligen optimalen Impedanzen betrieben werden.
Ohne es getestet zu haben würde ich die Schaltung ebenfalls für einen Umbau als geeignet ansehen. Falls 3 Adern zur Verfügung stehen kann man sogar die
MIMO-Betriebsart nutzen. Ansonsten würde ich nur den Übertrager-Teil für Phase und Nulleiter verwenden und den vom Schutzleiter ignorieren/stillegen.
Der Haupt-Chip "versteckt" sich unter einem aufgeklebtem Kühlkörper, daher keine Infos dazu. Möglicherweise einer aus der QCA7500-Serie?
Der Ethernet-Chip ist ein QCA8334 von Qualcomm. Wie bei denen leider üblich sind keine öffentlichen Infos oder Datenblätter verfügbar.
Oops, I did it again..AVM 1220E umgebaut
Eigentlich wollte ich nur mal kurz in den AVM 1220E "reingucken", aber jetzt habe ich ihn doch umgebaut.. Weil er 2 LAN-Ports hat die ich gerade sehr
gut gebrauchen kannn. Und auch die durchgeführte Steckdose ist sehr praktisch.
Der Platinenverbinder hat 10 Stifte von denen 7 belegt sind. Die 4 Signale "in der Ecke" sind für den Optokoppler (2x), Masse und Versorgungsspannung.
Die restlichen 3 Stifte sind für die Verbindung zwischen dem Signaltrafo und der Netzplatine und werden nicht mehr benötigt.
Den steckbaren Platinenverbinder habe ich durch fest verlötete Kabel ersetzt. Das ist nicht wirklich notwendig, aber
so konnte ich den freigewordenen Platz wird für die Einbau-F-Buchse verwenden. Durch die Huckepack-Bauweise der
Platinen ist der Bauraum sehr begrenzt und diese Stelle ist eine der wenigen die gut geeignet sind.
Zudem war meine Logik das Steckverbinder immer auch ein (geringes) Risiko für Kontaktprobleme haben.
Das Trägersignal wird direkt hinter dem Trafo auf der oberen Platine abgegriffen. Zur DC-Entkopplung sind 2 von
den 3 grossen, blauen Koppelkondensatoren
(C9 und C901, die werden auf der unteren Platine nicht mehr benötigt) in die Kabel zur F-Buchse eingeschleift.
Ein provisorischer Schaltplan der nur die für Signalein/-auskopplung relevanten Bauteile betrachtet. Die Verbindungen der
"grossen" Kondensatoren zum Netz werden unterbrochen. Dort wird die neue Leitung angeschlossen.
Der Kondensator zum Schutzleiter (PE = Protective Earth) bleibt isoliert und unbenutzt. Wer eine dritte Ader zur
Verfügung hat kann ihn damit verbinden und dann zusätzlich MIMO aktivieren.
AVM 1000E Umbau
Die AVM 1000E Box ist der grosser Bruder der 510E. Sie unterstützt MIMO und kann damit die Übertragungsrate ~verdoppeln. Desweiteren
hat sie eine GBit Ethernetschnittstelle. Der Basis-Chip ist ein QCA7500, der Modulator ein AR8050.
Diese Box habe ich nur umgebaut um auch noch das letzte aus der Verbindung herauzuholen. Die Ethernet-Schnittstelle
der 510E-Box limitierte meine Datenrate auf ~100Mbit/s, bei der 1000E-Box liegt die Grenze bei 1GBit/s.
Der blaue Kondensator auf der Oberseite ist die Verbindung zur PE-Leitung. Das ist der zweite Kanal für den MIMO-Betrieb. In meinem Koax-Aufbau
ist diese Leitung nicht vorhanden und MIMO wird nicht verwendet. Deshalb ist ein Beinchen des Kondensators ausgelötet und mit Schrumpfschlauch isoliert.
Das Signal für Phase und Nulleiter liegt an den beiden SMD-Kondensatoren auf der Unterseite an. Die Kondensatoren sind halb abgelötet/verdreht
und mit Drähten zum Koax-Stecker verbunden. Das gleiche Prinzip wie bei den oben beschriebenen Umbauten.
Die Resultate mit der AVM 1220E/1000E Koax-Kombination sind hervorragend. Die Nettodatenrate steigt auf ~250 MBit/s an (das Maximum der Internetverbindung).
Die Datenrate im Koaxkabel erreicht Werte von über 550 MBit/s.
Brutto- und Nettodatenrate sind nur noch grob um den Faktor 2 auseinander. Bei der originalen Netz-Übertragung war dieses Verhältnis
deutlich ungünstiger. Ich vermute das liegt an dem sehr idealen Übertragungskanal der kaum Verluste durch Fehlerkorrekturen verursacht.
AVM 540E
Die AVM 540E Box hat 2x Stecker für jeweils 100Mbit/s Ethernet und ein 2,4GHz WLAN. Der komplette digital- und Funk-Teil
sitzt unter einem Schirmblech mit aufgesetztem/aufgeklebtem Kühlkörper. Deshalb habe ich keine Infos welche
Chipsätze verbaut sind.
Der schwarze Ferrit-Transformator koppelt die Modulationssignale auf die Netzleitung.
Eine externe Signalleitung würde an dieser Stelle angekoppelt, analog zum Vorgehen bei der 510E-Box:
Sekundärseite vom Netz isolieren und die neue Signalleitung an den Trafo anschliessen.
Netzteilfehler und Reparatur
Das vorher gezeigte 540E-Exemplar zeigte sporadische Ausfälle, über die Zeit immer häufiger. Am Ende
funktionierte garnichts mehr und "die Lampen blieben dunkel".
Die Messung der zentralen 5V-Versorgungsspanung auf der Niederspannungsseite (am 220u/16V Kondensator) mit einem
Oszilloskop zeigte starke Schwankungen und Rauschen. Als Folge konnte der Prozessor nicht mehr aufstarten
bzw. ging ständig in einen Reset.
Ursache war ein defekter/gealterter Elko auf der 230V-Seite
(4.7u/400V). Dadurch konnte der Schaltregler (iW1816-20 Renesas/Dialog) nicht mehr korrekt arbeiten und
als Folge wurde die 5V-Versorgung "wackelig".
Die Netzteil-Sektion ist praktisch identisch in allen AVM-Boxen aus dieser Baureihe/Zeit zu finden.
Zumindest in dem halben Dutzend Gerätetypen die ich geöffnet habe. Offensichtlich
hat AVM die Grundschaltung mit dem iW1816-20 gerne und häufig verwendet.
Es handelt sich um einen klassischen Schaltregler. Die ankommenden 230V AC werden gleichgerichtet,
gefiltert und dann über einen Transformator (64KHz Takt) auf 5V herunter transformiert und gleichgerichtet.
Der Schwachpunkt ist in diesem Fall der Filterkondensator auf der Primärseite (4.7u/400V). Er muss die
ca. 330V Peak-Spannung aushalten und darf nur sehr geringe Verluste haben. Zu hohe Verluste führen zu
übermässiger Erhitzung, gefolgt von beschleunigtem Austrocken. Diese Kaskade führt schnell zum Totalausfall.
Durch diese Reparatur sensibilisiert habe ich dann in allen meinen Powerline-Boxen die Kondensatoren
vorsorglich ausgetauscht. AVM verbaut unterschiedliche Kapazitätswerte, vermutlich abhängig vom
Strombedarf der jeweiligen Elektronik: 4u7, 6u8, 6u8 und 10u parallel.
Die original verbauten Kapazitätwerte habe ich möglichst durch den doppelten Wert ersetzt. In den
Gehäusen ist typischerweise ausreichend Platz für die grösseren Bauformen oder sogar auch für zwei
Kondensatoren parallel.
Als Ersatz habe ich mir die folgenden Typen ausgeguckt:
UVZ2G4R7MPD 4.7u/400V
ULD2G8R2MPD1TD 8.2u/400V
UCS2W6R8MPD 6.8u/450V
HRC00FE1002WTNL 10uF/450V
Mein Fokus lag dabei auf hoher zulässiger Betriebstemperatur und langer Lebensdauer. Die Gehäuseabmessungen
sind minimal grösser, das 5mm-Raster wird aber beibehalten. Vermutlich eine zwingende Folge der verbesserten
Eigenschaften. Mit einem Komponententester habe ich den ESR bestimmt. Der Funktionsprinzip des Tester
ist leider sehr primitiv, für eine vergleichende Messung und zur Erkennung einer Tendez sollte es aber ausreichen:
UCS2W6R8MPD 6.8u/450V : ESR 3 Ohm
HRC00FE1002WTNL 10uF/450V : ESR 1.8 Ohm
Original 4.7u/400V : ESR 10 Ohm
Der ESR ist natürlich nur eine von vielen Kenngrössen. Und ob die getauschten Bauteile auch noch andere
Fehler hatten, z.B. feine interne Hochspannungs-Kurzschlüsse, kann ich nicht überprüfen.
Powerline, technischer Hintergrund
Powerline Communications (PLC) war Anfang der 2000er Jahre "ganz heisser Scheiss". Der Traum war die 230V-Versorgungsnetze für die breitflächige Versorgung mit Internetzugang
einzusetzen. Es kam ganz allerdings ganz anders durch den Erfolg von VDSL, Kabelnetzen und ganz aktuell dem Mobilfunk. Übrig blieb die Verwendung im Home-Bereich.
Powerline verwendet vorhandene Stromleitungen für die Datenübertragung. Die Datensignale werden dabei auf die Stromleitung aufmoduliert. Der Frequenbereich ist
2 .. 68 MHz.
Der aktuell relevante Standard ist IEEE P1901. Die erste Fassung wurde 2010 veröffentlich, die akuellste Revision (IEEE P1901-2020) Anfang 2021.
Im
Power Line Communications Standards Committee (PLCSC)
der IEEE wird der Standard weiterentwickelt und gepflegt.
Hier eine Übersicht der vom IEEE
veröffentlichten Standards, leider nicht frei downloadbar.
Die
HomePlug Powerline Alliance
ist eine Interessensgruppe aus mehreren Firmen die sich zur Unterstützung des Standards zusammengeschlossen haben.
Vor der Standardisierung gab es diverse Eigenentwicklungen, wie z.B. HomePlug oder DS2 AV, die zueinander nicht kompatibel waren.
Das verwendete Modulationsverfahren ist OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Der Standard definiert 2 unterschiedliche Verfahren,
FFT-OFDM und Wavelet-OFDM.
- FFT-OFDM ist die relevante Modulation mit der alle für den "normalen Hausgebrauch" üblichen Adapter arbeiten.
- Wavelet-OFDM wird bei HD-PLC (High Definition Power Line Communication) verwendet. Diese Variante wird von Panasonic gefördert und im asiatischen Raum in den Bereichen TV, AV und Überwachungskameras verwendet. Daher ist sie nicht relevant für den europäischen Markt und hier nur der Vollständigkeit halber erwähnt.
Viele Adapter verwenden Chipsätze von Atheros, dass 2011 von Qualcomm übernommen wurde. Im AVM 510E steckt ein AR7420 kombiniert mit einem AR1540.
Datenraten
Die für den Anwender auf LAN-Ebene nutzbare Nettodatenrate ist immer deutlich unterhalb der Datenrate der Powerline-Modulation (wer hätte etwas anderes erwartet..?).
Eine grobe Übersicht der theoretisch maximal erreichbaren Daten:
| Verfahren/Standard | Bruttodurchsatz [Mbit/s] |
Nettodurchsatz [Mbit/s] |
~Jahr |
|---|---|---|---|
| Homeplug 1.0 | 14 | 5 | 2001 |
| Homeplug Turbo | 85 | 34 | 2001 |
| Homeplug AV | 200 | 90 | 2005 |
| Homeplug AV/IEEE 1901 | 500 | 260 | 2010 |
| Homeplug AV2/IEEE 1901 | 1200 | 350 | 2012 |
Die Brutto-Durchsatzrate ist nur was für die Werbeprospekte.
Der HomePlug-Standard definiert diverse Geräte-Klassifizierungen und Profile. Diese werden aber selbst von den beteiligten Firmen ignoriert. Passender ist die folgende, inoffizielle Einteilung:
| Verfahren/Standard | Werbeangabe Bruttodurchsatz [Mbit/s] |
Chipsatz |
|---|---|---|
| AV | 200 | - INT6400 / INT1400 - QCA6410 - BCM 60321 |
| AV500 | 500 | - QCA AR7420 / AR1540 - AR7400 / AR1500 |
| AV2-SISO | 600 | - QCA7450 / AR1540 |
| AV2-SISO | 1000 | - BCM60333 |
| AV2-MIMO | 1200 | - QCA7500 |
| AV2-MIMO | 2000 | - BCM60500 |
Ein Grossteil des Datendurchsatz wird für die Redundanz und damit die Robustheit der Übertragung aufgebraucht. Die Art der Übertragung (=Modulationsart) wird dynamisch an die Höhe der Störbelastung angepasst.
Beginnend mit HomePlug AV2 wird ein sog. MIMO-Verfahren verwendet. Dabei werden 2 getrennte Sender/Empfänger benutzt und die Daten durch geschickte Berechnungen wieder zusammengeführt. Als Ergebnis erhält man ~ eine Verdoppelung der Datenrate.
Dies setzt aber einen zweiten Übertragungskanal voraus. Üblicherweise wir dafür der im Stromnetz vorhandene Schutzleiter verwendet. Ich denke man kann anhand der "Natur dieses Tricks" bereits erahnen dass die hohen Datenraten nur in optimalen Umgebungen realisierbar sind. In vielen Altbauten, z.B., ist kein separater Schutzleiter vorhanden und MIMO kann nicht funktionieren.
Da ich bei meinen Modifikationen nur einen einzelnen Übertragungskanal verwende (Koaxialkabel) ist MIMO nicht anwendbar. Entsprechend kann ich die 500 MBit/s Brutto nicht übertreffen. Die in meinen Versuchen erreichten ~250 MBit/s Netto sind somit ein normaler, realistischer Wert.
Kritik und Probleme
Funkamateure sind absolute Gegner von Powerline. Die Modulation auf der Netzleitung wird abgestrahlt und wirkt wie ein Grundrauschen für die Radiompfänger,
wodurch deren Empfindlichkeit und Reichweite sinkt. Im Heim-Powerline-Bereich sind die verwendeten Pegel zum Glück relativ niedrig und die Störungen gering.
Der ursprünglich geplante (weltweite) breitflächige Einsatz über die Versorgungsnetze hätte wesentlich drastischere Auswirkungen gehabt.
Das Frequenzspektrum unterhalb ~30 MHz enthält viele ausgeblendete Bereiche, zum Schutz gegen Störung anderer Funkdienste.
Praktisch alle am Stromnetz angeschlossenen Geräte haben diverse Kondensatoren eingebaut um sich selbst und andere Verbraucher gegen Spannungsstörungen zu
schützen. Ebenso wirken Netzteile in bestimmten Frequenzbereichen wie ein Signalkurzschluss. Die Bedingungen für die Ausbreitung der Trägermodulation ist daher
denkbar ungünstig. Hinzu kommen erhebliche Störsignale durch z.B. elektronische Dimmer oder Haushaltsgeräte. In der Praxis ist die realisierbare Datenrate daher
sehr stark von den Geräten auf der gemeinsamen Netzphase abhängig.
Internetseiten zum Testen der Übertragungsraten
Jeder Anbieter hat seine eigenen Methoden und Randbedingungen für die Messungen. Die Resultate sind daher nicht identisch und sie
schwanken zudem mit der Tageszeit und dem gewählten Server.
Die gemessene Übertragungsrate ist normalerweise niedriger als das versprochene Rating des Internetzugangs. Jede Einschränkung
auf der Internet-Seite (der Test-Server) hat direkten Einfluss. Ebenso ein zwischengeschaltetes WLAN oder ein Router/Hub/Splitter
oder sonstiges Gerät auf der Home-Seite.
DSLVergleich.net
SpeedOf.Me
AVM Zack
Vodafone
Ookla
wieistmeineip.de
Multimedia over Coax Alliance (MoCA)
MoCA scheint die ideale Lösung
für Ethernet-Verbindungen über Koaxialkabel zu sein. Also genau das richtige für Wohnungen und Häuser im Bestand
in denen ein (nicht mehr benutztes) Fernsehkabel vorhanden ist und kein CATx oder Glasfaser verlegt werden kann.
Die Adapter sind sehr preisgünstig und 2.5Gbit/s sind kein Problem. Eine Aufteilung auf mehrere Teilnehmer
läuft genau wie damals bei den Fernsehern.
Links und Hinweise
AVM hat eine
Downloadseite
auf der Firmware, Daten und Informationen zu ihren Produkten abgelegt sind. Dort ist auch das
Powerline-Tool
zu finden.
Auf der Seite von
BoxMatrix
findet man ein umfangreiches Wiki über Powerline-Geräte von AVM. Ebenso sind dort jede Menge andere Informationen aus dem
"Fritz!Box-Universum" zu finden.
Die verwendeten F-Steckverbinder sind ein gängiger Standard für Koaxialkabel bei Satellitenempfang. Ein beispielhafter
Anbieter ist Reichelt-Elektronik:
F-Einbaubuchse
F-Stecker 7mm
Die Stecker müssen passend zur Kabeldicke gewählt werden.
Die Idee von Ethernet-over-coax ist nicht neu. Fertige, professionelle Geräte gibt es von verschiedenen Herstellern. In der c't von 2/2022
findet sich eine kleine Übersicht:
AXING
(Reichelt: EOC 1-31 Ethernet über Koax / 720 Mbps).
ALLNET
DEVOLO
LUSTER
Wer lieber selbst bastelt findet in diesem
Thread im www.mikrocontroller.net
viele Anregungen.
Dieser Bastler hat einen
TP-Link TL-PA4010 modifiziert.
Die Stromversorgung wurde komplett entfernt und durch ein externes 12V-Netzteil ersetzt.
Das vorhandene 230V Netzteil nicht weiter zu benutzen macht die Bastelei natürlich sicherer. Allerdings ist auf den Platinen üblicherweise auch noch ein Optokoppler
vorhanden um die Nulldurchgänge zu detektieren und die Modulation zu synchronisieren (glaube ich). Diese Signale entfallen dann und möglicherweise blockiert das
die komplette Funktion des Adapters. In einigen Forumsbeiträgen wurde deshalb ein 50Hz Oszillator hinzugefügt.
Ein weiterer Bericht über das Zerlegen eines
TP Link Powerline Adapter.
Der verwendete Chipsatz ist identisch mit dem im AVM 510E.
Diese Seite nennt sich SmallNetBuilder und zeigt die Innereien zweier Adapter die ebenfalls mit dem gleichen Chipsatz-Gespann (AR7420 + AR1540) arbeiten.
Actiontec PWR500 and TRENDnet TPL-406E2K Powerline Adapters Reviewed
Dort finden sich noch weitere Reviews von ähnlichen Adaptern:
ZyXEL PLA5405 1200 Mbps