Powerline - PC-Verbindungen über's Stromnetz

Powerline - Tipps und Fehlersuche

 

Powerline-Technologie

zyxel_PLA4205-Starterkit_Die Powerline-Technologie hat in den letzten Jahren erhebliche Fortschritte gemacht und wurde mit jeder Generation leistungsfähiger und störunanfälliger. Die zur Datenübertragung benutzte Elektroinstallation wurde ursprünglich nicht für diese Anwendung ausgelegt, daher gilt es einigen Punkten spezielle Beachtung zu schenken. Es ist daher von Vorteil, wenn für die Planung und die Inbetriebnahme einige technische Hintergründe bekannt sind.


Obwohl die Daten über das Stromnetz und somit über Kupferkabel übertragen werden, ist die Verbindung nicht mit einem Netzwerkkabel über die gleiche Distanz vergleichbar. Die Informationen werden über ein hochfrequentes Trägersignal zusätzlich zu der Netzspannung aufmoduliert. Die Bruttodatenrate ist abhängig von der auf dem Stromnetz erreichbaren Signalqualität. Zu überbrückende Distanz, verwendete Phase und mögliche Störquellen beeinflussen die tatsächlich erreichbare Datenrate. Die Bruttodatenrate beinhaltet zudem viele Informationen zur Übertragungssteuerung und Fehlerkorrektur, so dass die messbare Nettodatenrate deutlich tiefer liegt.

 

Phasenübergreifende Datenverbindung

Im Normalfall wird in einer Wohnung, einem Einfamilienhaus oder einem Bürostockwerk die elektrische Last über drei Phasen verteilt. So kann es sein, dass Powerline-Adapter an unterschiedlichen Steckdosen über verschiedene Phasen (L1, L2, L3) kommunizieren müssen. Die Powerline-Technologie nutzt das Übersprechen von hochfrequenten Signalen, um Daten auch phasenübergreifend übertragen zu können. Dazu müssen die Stromleitungen aber über mindestens eine kurze Strecke parallel verlaufen. Ungünstige Bedingungen können zu reduzierter Geschwindigkeit oder sogar Verbindungsunterbrüchen führen.

Funktioniert die Übertragung innerhalb des gleichen Stockwerks einwandfrei, nicht jedoch z.B. vom Keller ins erste Obergeschoss, liegt die Ursache mit grosser Wahrscheinlichkeit in der Nutzung zweier ungleicher Phasen. Der Elektriker kann die Übertragung durch den Einsatz von Phasenkopplern verbessern. Der Phasenkoppler stellt eine elektrische Verbindung für hochfrequente Signale zwischen den unterschiedlichen Phasen her.

 

Datenverbindung über Stromzähler

Oft sind Wohnungen und Kellerabteile, respektive gemeinsam genutzte Hausteile über unabhängige Stromzähler geführt. Je nach Alter der Elektroinstallation und Bauart des Zählers kann das Powerline-Signal mehr oder weniger gedämpft werden. Sollte die Dämpfung den vernünftigen Einsatz von Powerline verunmöglichen, lässt sich die Übertragung des Nutzsignals vom Elektriker durch Signalkoppler verbessern. Der Signalkoppler stellt die Verbindung hochfrequenter Signale über stark dämpfende elektrische Komponenten wie Stromzähler, Sicherungselemente oder Filter her.

 

Einflüsse elektrischer Verbraucher

Viele Verbraucher mit Elektromotor (Staubsauger, Heizofen mit Gebläse, Waschmaschine), getakteten Netzteilen (Mobiltelefon, Notebook, PC) oder Leistungsregelung (Lampe mit Dimmer) verursachen hochfrequente Störungen. Gelangen diese Störungen auf das Stromnetz, beeinflussen sie die Powerline-Signalübertragung.

Kann der Störungsverursacher ausgemacht werden, empfiehlt sich der Betrieb über einen im Elektro-Fachhandel erhältlichen Netzfilter. Wichtig bei Steckdosenleisten mit integriertem Filter: Da der Filter nebst Störungen auch das Nutzsignal beseitigen würde, muss der Powerline-Adapter zwingend vor der Steckdosenleiste eingesetzt werden.

 

Tipps zur Fehlereingrenzung

 

:: Kompatibilität

Die PL-100 und PLA-400 Modelle nutzen eine unterschiedliche Powerline-Technologie. Sie können zwar gleichzeitig auf dem gleichen Stromnetz eingesetzt werden ohne sich gegenseitig zu stören, sind aber zueinander nicht kompatibel.

Die PLA-400 und PLA4205 Modelle hingegen sind kompatibel und lassen sich auch gemischt einsetzen. Die Geschwindigkeit wird zwar auf PLA-400 Niveau limitiert, jedoch zeigt die Praxis, dass selbst gemischte Verbindungen durch die aktuellen Modelle an Stabilität gewinnen.

 

:: Netzwerk-Kennwort

Jeder Powerline-Adapter kommuniziert nur mit kompatiblen Adaptern mit gleichem Netzwerk-Kennwort. Je nach Adapter und Dokumentation wird das Netzwerk-Kennwort manchmal auch als Netzwerk-Name oder als Network Membership Name (NMK) bezeichnet. Folgende Netzwerk-Kennwörter sind in den Werkseinstellungen vordefiniert: 

  • PL-100 Serie: HomePlug
  • PLA-400 und PLA42x5 Serie: HomePlugAV

 

Um sich nicht dem Risiko auszusetzen, seine Daten dem Nachbarn preiszugeben, empfiehlt es sich genau wie bei Drahtlosnetzwerken ein individuelles Netzwerk-Kennwort zu setzen. 

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Devices Access Key (DAK)


Wofür ist denn eigentlich der DAK? Das Netzwerk-Kennwort lässt sich über die mitgelieferte Applikation oder je nach Modell auch über eine Taste festlegen. Wird die Applikation verwendet, geht diese grundsätzlich davon aus, dass einem ein über das Netzwerk-Kabel direkt angeschlossenes Device auch gehört und lässt jegliche Konfigurationsänderung ohne weitere Prüfung zu.

Kann die Applikation ein Powerline-Adapter über das Stromnetz erkennen, könnte dieses ja auch bereits in des Nachbars Wohnung stehen. Aus Sicherheitsgründen lässt sich daher das Netzwerk-Kennwort eines nur über das Stromnetz erreichbaren Adapters erst durch zusätzliche Eingabe des Device Access Keys (DAK) ändern. Der DAK ist auf der Unterseite des Powerline-Adapters aufgeführt.

Aber Achtung: Sobald so das Netzwerk-Kennwort eines entfernten Adapters geändert wurde und das Kennwort nicht mehr mit dem Kennwort meines direkt angeschlossenen Adapters übereinstimmt, bricht die Verbindung ab. Nach der Änderung des Kennworts des direkt angeschlossenen Adapters wird die Verbindung wieder hergestellt.


::
Inbetriebnahme am gleichen Standort


Da verschiedenste Faktoren die Qualität von Powerline-Verbindungen beeinflussen, empfiehlt sich eine schrittweise Inbetriebnahme. Um die generelle Funktionstauglichkeit sicherzustellen, sollten alle Adapter erstmalig an der gleichen Steckdose oder Steckdosenleiste eingesetzt und konfiguriert werden.
 

:: Störungen durch andere Verbraucher ausschliessen

Bei schlechter Signalstärke oder ungenügender Bandbreite sollte geklärt werden, ob ein anderer Verbraucher stört. Dazu trennt man alle Stromverbraucher vom Netz (Netzstecker ziehen!). Das alleinige Abschalten der Verbraucher reicht oft nicht, da vielfach das Störungsverursachende Netzteil am Netz angeschlossen verbleibt. Ist der Störungsverursacher bekannt, kann es bereits genügen, diesen oder den Powerline-Adapter an einer anderen Steckdose zu betreiben. Eine zusätzliche Verbesserung bringt der Einsatz von hochwertigen Netzfiltern vor dem störungsverursachenden Verbraucher.

 

Verbesserung der Bandbreite

Auch wenn die Verbindung grundsätzlich stabil läuft, kann durch die Beachtung der allgemeinen Tipps eine Verbesserung der verfügbaren Bandbreite erreicht werden. Oft genügt dazu schon das Umplatzieren einiger Verbraucher und der Powerline-Adapter. Ebenfalls bewährt sich das direkte Anschliessen des Powerline-Adapters und das Führen möglichst vieler Verbraucher über einen Netzfilter.