Datenübertragung über 30 km Starksro mleitung , Modem gesucht

Bei Hochspannungsleitungen wurde oft zusätzlich ein Kabel im Boden verlegt über das ein Analogsignal übertragen wird. Dieses Signal gibt Aufschluss, wieviel Strom in die Leitung eingespeist wird, und soviel Strom muss am Ende der Leitung auch wieder herauskommen. Wenn nicht, ist die Leitung defekt und wird abgeschaltet.

Diese Signalleitung besteht meist aus einem mehradrigen

2,5 Quadrat Kabel, Wellenwiderstand unbekannt.

Diese Systeme sollen nun auf digitale Datenübertragung umgestellt werden, erforderliche Bandbreite ca. 38 bis 96 kBaud. Messungen haben ergeben, wenn man eine Rechteck- signal von 1Vss einspeist kommt ein Trapez von 150 mVss heraus. Das ist logisch, denn laut Leitungstheorie steigt die Dämpfung mit der Frequenz.

Die Entwickler von DSL-Modems sind mit ähnlichen Problemen konfrontiert, jedoch mit dem Unterschied, Leitung nur 3 km lang, aber dafür bis 6 Gigabaud.

Als Modulationsart kommt u.a. Quadratur-Amplituden- Modulation zum Einsatz. Die arbeitet in einem Frequenz- bereich wo Dämpfung und Gruppenlaufzeit einigermaßen konstant sind.

Eine andere Möglichkeit ist Puls-Amplituden-Modulation. Ich vermute, dass hier die frequenzabhängige Dämpfung herausgerechnet wird, möglicherweise wird das Kabel vorher automatisch durchgemessen.

Ich denke, dass eine der beiden Modulationsarten auch bei meiner Aufgabenstellung zum Ziel führt. Das Problem ist nur, so ein Modem entwickelt man nicht mal eben zwischen Frühstück und Mittag. Meine Idee ist nun, einen Modem- entwickler bzw. Hersteller zu finden, der ein DSL-Modem ein paar Tackte langsamer laufen lassen kann, möglichst mit einer RS485 oder 232 Schnittstelle.

Oder hat jemand eine andere Idee?

Gruß Franz-Josef Ehrentraut

--
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Franz-Josef Ehrentraut
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Hallo Franz-Josef,

Wenn Du ein bischen mehr zu den Messbedingungen und Messergebnissen schreiben könntest, dann liegt die Wahrscheinlichkeit, dass Dir geholfen werden kann deutlich höher.

z.B. Anstiegszeit des eingespeisten Rechtecks Anstiegszeit des Trapezes, nach Ögleichkeit ein Bild von beidem Impedanz der Signaleinspeisung Impedanz des Signalausganges

Es könnte sich trotz der Verluste noch lohnen, den Wellenwiderstand der Leitung zu bestimmen.

Marte

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Marte Schwarz

kBaud oder kbit/s? Das ist _nicht_ dasselbe und vor allem bei dem gewünschten Anwendungsgebiet größenordungsmäßig extrem unterschiedlich.

56k-Modems arbeiten bspw. mit 3,2kBaud.

6 Gigabaud bestimmt nicht, 6 Gigabit/s praxistauglich sicherlich auch nicht, 50Mbit/s bei VDSL sind Ende der Fahnenstange und die auf keinen Fall über 3km, sondern nur über wenige 100m.

Die Quadratur-Amplitudenmodulation hat mit dem Spektrum herzlich wenig zu tun, alle linearen Modulationsformen weisen dasselbe Spektrum auf. Und das wird nur durch die Impulsformungsfilter (und über den Symboltakt) festgelegt.

Der Witz bei DSL und Co ist, ein Mehrträgerverfahren wie DMT oder OFDM zu verwenden, wodurch auf jedem einzelnen Unterträger eine geringe Symbolrate (das ist das, was in Baud gemessen wird) angewendet werden kann, wodurch sich die Frequenzselektivität des Kanals nicht mehr derart stark auswirken kann.

Das ist eine rein reellwertige Modulation, man kann also direkt im Basisband übertragen. Das will man aufgrund der Frequenzeigenschaften solch eines Kabels i.A. aber auch nicht. Außerdem bietet sich eine Pulscodemodulation vor allem, wenn digitale Daten drüber sollen, eher an. :-)

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Henning Paul

Am Fri, 04 May 2007 12:16:00 +0200 schrieb Franz-Josef Ehrentraut:

Kam die Frage nicht neulich so ähnlich schon mal?

Lutz

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Lutz Schulze

im

gin

ren

Exakt diese Frage, weniger als 4 Wochen her.

hth, Andreas

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Andreas Tekman

e im

lugin

.de

soren

Ich Korrigiere mich: 4 Wochen leider nicht, es war am 18.1.2007 das er diese Frage stellte. Nu ist die Frage ein wenig aufgepeppt.

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Andreas Tekman

Hallo,

bei RS485 gab es mal folgende Faustregel die das Problem recht gut illustriert: bis 10 m 10 Megabaud bis 100 m 1 Megabaud bis 1000 m 100 Kilobaud

Die Dämpfung steigt nicht nur mit der Frequenz, sondern eben auch sehr deutlich mit der Leitungslänge. Wären Regenerierverstärker alle paar km eine Möglichkeit?

DSL ist ja darauf ausgelegt nur bei kurzen Entfernungen zu funktionieren, mit ISDN bekommt man über mittlere Entfernungen auch zwei Sprechkanäle über eine Paralleldrahtleitung, aber über lange Entfernungen sind es eben nur die bekannten maximal 3400 kHz.

Schau mal hier:

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8 oder 16 km geht ja noch, aber bei 30 km wird wohl mindestens ein Zwischenverstärker und Regenerator nötig sein, wenn nicht sogar zwei oder drei.

Bye

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Uwe Hercksen

chiedlich.

Diese Aussage ist missverst=E4ndlich.

56k-Technik arbeitet downstream mit 8kBaud (siehe zum Beispiel
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n=E4mlich der Symbolrate der D/A-Wandler in der Vermittlungsstelle bzw. der ISDN-Anlage oder des a/b-Wandlers. Upstream wird V.34bis mit bis zu 33.6 kbit/s verwendet, was eine Baudrate von 3429 Symbolen/Sekunde hat, bzw. die genannten 3200 Symbole pro Sekunde bei 16800-31200 Bit/Sekunde. (siehe z B.
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Michael Karcher

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Michael Karcher

Ganz so trivial ist das nicht, weil die meisten DSL-Modem- "Entwickler" auf fertige Chipsätze setzen. Fertig heißt hier inkl. fertiger Software, Spielraum nahe Null.

Ich kann Dir aber einen Tipp geben:

Das Problem wurde insoweit schon mal gelöst, als dass es auch früher analoge Telefonleitungen mit beträchtlicher Länge gab (eben noch nicht digitalisiert), über welche z.B. Telefax mit immerhin >=9,6kBaud erfolgreich übertragen werden konnte (ja, auch Modems mit 56K, ist aber insofern nicht vergleichbar, als dass es DIV und kurze TAL's voraussetzt).

Was Du ergo machen solltest, ist einen entsprechenden Codec aufbohren, sprich schneller machen und mit mehr Sendeleistung ausstatten, denn die braucht es bei der Kabellänge.

Zur Modulation: Beim Fax ist das eine Art QAM mit sehr speziellem Konstellationsdiagramm, damit wird die untere Frequenzgrenze des Telefonnetzes eingehalten (was auch hier Sinn machen kann, DC-Kopplung ist in dem Umfeld nicht der Hit).

Für OFDM ist die obere Grenzfrequenz eines derart langen Kabels fast schon zu niedrig, für viele Träger braucht es da eine elendig lange Symboldauer, gekoppelt mit einem ebenso elendig langen Guardintervall wegen der Echos. In dem Fall rate ich von OFDM eher ab und würde auf einen klassischen Equalizer mit klassischer Entzerrung/Echo- kompensation setzten, bestenfalls würde man auf der Basis _wenige_ konventionelle Träger nutzen, das läßt sich heute gut per DSP realisieren. Und ach ja, eine anständige Fehlerkorrektur sollte rein, da mit satten Burstfehlern durch Störungen zu rechnen ist: Reed-Solomon. Daneben ist zu überlegen, mehrere Adernpaare parallel zu nutzen.

Die Hardware ist eigentlich garnicht sooo kompliziert, DSP mit A/D, D/A und satten Verstärkern (ich hätte sogar ein Board, was das kann), alleine die Software ist nicht trivial und braucht eine gewisse Entwicklungszeit, sprich:

Das wird nicht ganz billig, wenn es gut sein soll. ( Na gut, wer Hochspannungsleitungen betreibt ist Versorger und der wird wohl genügend Geld haben ;-) Und das macht man auch nicht ganz mal eben und es braucht viel Erfahrung mit TK-Elektronik und DSP.

Gruß Oliver

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Oliver Bartels

Hallo Uwe,

Immerhin hat er ganz ordentliche Kupferquerschnitte. Die Dämpfung sollte also nicht so schlimm sein, sofern man die Leitung einigermaßen gut mit deren Wellenwiderstand anbinden kann. Immerhin bekommt er noch 15% Pegel am anderen Ende, was mich nach 30 km ja auch erstaunt, aber anscheinend hat er so was gemessen, nur unter welchen Randbedingungen wollte er uns noch nicht verraten.

Marte

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Marte Schwarz

Michael Karcher schrieb:

Alles korrekt. Ich hatte für die Baudrate mal kurz die Spec von itu.int überflogen. Die gibts jetzt übrigens kostenlos.

Gruß Henning

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Henning Paul

Am Fri, 04 May 2007 12:16:00 +0200 schrieb Franz-Josef Ehrentraut:

Warum so hohe Bandbreite für so wenige Daten?

Lutz

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Lutz Schulze

Hallo Oliver,

Warum so kompliziert? V.34-Modems existieren und wenn die mehrdrähtige Leitung zumindest zwei Kanäle hat ist die Mindestbandbreite bereits überschritten.

Und so lang werden Hochspannungs-Erdkabel kaum sein, daß es damit ein Problem gibt.

Siegfried

--
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Siegfried Schmidt

Ja sind sie eben doch, das Problem ist zu einem die L=E4nge und zu anderem die Isolation (welche enorm HF-Energie frisst).

Hochfrequenz und Schwingungen verhalten sich anders als Gleichspannungen. Hier gibt es nicht nur einen reinen Ohmischen Widerstand aber dass wissen hier ja schon alle. Die langen Kabel sind wesentlich t=FCckischer als man zuerst vermutet und vor solchen Aussagen sollte die D=E4mpfung doch mal grob =FCberschlagen werden.

Schon mal an Einkopplung von HF-Signalen auf die Hochspannungsleitung selbst gedacht? (da ist die D=E4mpfung geringer) Oder doch Glasfaser neu verlegen. (haben die Masten nicht sowieso schon Glasfaserleitungen ganz oben drauf). Eine weitere M=F6glichkeit w=E4re eine Richt-Funkstrecke aufzubauen.

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Stefan Engler

Ebend, nach der Distanz wird das Signal für V.34 Modems nicht mehr wirklich gut aussehen.

Das ist halt sehr teuer ...

Dazu braucht es eine Sichtverbindung.

Ich meine schon, dass man das hinbekommt, aber ganz sicher nicht mit 08-15-Chinatechnik. Das übliche "wir nehmen ein billisches Kasterl" Spiel, weil selbst entwickeln ja doch etwas komplexer ist als Pflichten(hefte) zu definieren, wird hier nicht zum Erfolg führen.

Remember, I said it before.

Es nimmt ja auch keiner drei Motoren aus dem Smart, weil die gerade günstig zu haben sind, und versucht daraus einen 48 Tonner LKW Diesel zu bauen. Merkwürdigerweise wird dieser Ansatz vielfach gerne in der Elektronik von managementnahen "Ingenieuren" propagiert, die es scheuen, selber ein paar Zeilen C zu schreiben oder einen Lötkolben in die Hand zu nehmen, um eine _problemadäquate_ Lösung zu schaffen. Wenn derlei Ansatz dann, was Wunder, fehlschlägt, heißt es kurz darauf, dass die Aufgabe unlösbar sei ...

Gruß Oliver

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Oliver Bartels

Am Fri, 04 May 2007 21:52:20 +0200 schrieb Oliver Bartels:

Deswegen wundere ich mich ja, warum man für die paar Daten da nicht mit einer 50 Baud Stromschleife wie zu Zeiten der alten Fernschreiber arbeitet. Das sollte doch problemlos sein.

Oder sollen da noch mehr Daten drüber als die Leistung, die am anderen Ende ankommt?

Lutz

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Lutz Schulze

Hallo Oliver,

Das tut man lediglich nicht, weil ein passendes und besseres Aggregat genauso gängig ist. Bei Triebzügen oder Schwertransporten ist eine Bündelung kleinerer Einheiten dagegen völlig selbstverständlich.

Siegfried

--
http://www.schmidt.ath.cx
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Siegfried Schmidt

Der Leiter an der Spitze der Masten ist kein Glasfaser sondern ein simpler Blitzableiter. Gibt auch Masten mit 2 solchen Blitzableitern wobei das abghängig von der transportierten Spannungsgröße ist soweit ich weiss.

Gruß

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wuwa

Siegfried Schmidt schrieb:

Es gibt ein anderes Problem. Solange du auf der Ltg. keine von Verbrauchern erzeugte breitbandige Störungen hast, sollte es mit "normalen" Modems weitgend funktionieren.

--
mfg hdw
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Horst-D.Winzler

Oliver Bartels schrieb:

Heutzutage kann es sinnvoller sein, die Nutzung von PLC zu verhindern. Das möglichst großflächig und mit minimalen Aufwand. Ich meine nicht mit Sprengstoffen, obwohl PLC geschädigten der Sinn danach durchaus kommen kann ;-(

--
mfg hdw
Reply to
Horst-D.Winzler

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