Wie funktioniert ein Netzwerk elektrisch?

Hallo,

ich weiß, daß diese Frage nicht in wenigen Sätzen zu beantworten ist und oberflächlich weiß ich, was ein Netzwerk ist. Mich interessiert aber folgendes: gibt es eine Trägerfrequenz, auf der das drahtlose Netzwerk aufbaut? Hat z.B. das Internet eine bestimmte Frequenz? Mein Router sendet WLAN in meine Wohnung auch auf einer bestimmten Frequenz. Wie verträgt sich das Internet mit der Trägerfrequenz meines Routers? Wird da irgendwas demoduliert?
Gibt es eine gute Literatur, wo sowas nachzulesen ist?

Gruß
Pauli

Moin,

Klar doch, als Einstieg: https://www.elektronik-kompendium.de/sites/net/1712061.htm

Nein, es nutzt nur verschiedene Medien, die ihrerseits dann bestimmte Frequenzbänder nutzen. Im LAN gibt es durchaus auch Frequenzen, aber nicht im Sinne der bekannten Modulationsarten wie beim Rundfunk: https://community.fs.com/de/blog/what-is-ethernet-cable-frequency-and-how-does-it-matter.html, aber die Art der Datenübertragung verläuft noch deutlich „schräger“: https://de.flukenetworks.com/knowledge-base/applicationstandards-articles-copper/mhz-vs-mbits-and-encoding und https://www.lanpedia.de/LAN-WAN-Analysis/htm/ger/_0/Physical_Signalling.htm

Offen gestanden, das ist schon eine Welt für sich. Da bin ich nur neugieriger Zaungast.

-Luno

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Moin,

nein, jedenfalls keine festgelegte, sondern nur vorgesehene, und das ist der wesentliche Unterschied zum Dampfradio:: Innerhalb zugewiesener Frequenzbänder werden freie Kanäle gesucht. Noch dazu geschieht das laufend, so dass jedes Datenpaket auf einer anderen Frequenz daherkommen kann.

Gruß
Ralf

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Wenn man von DSL ausgeht, dann belegt das Frequenzen von wenigen kHz bis zu 35 MHz bei „Super-Vectoring“.
Damit liegt es weit unterhalb aller Frequenzen von WLAN (2,4 GHz und 5 GHz).
Dieselben Frequenzen werden aber von Amateurfunkern im Kurzwellenbereich und von „Powerline“ Geräten (Netzwerk über Stromkabel, auch PLC genannt, zum Beispiel von Devolo hergestellt) genutzt.
Wer Powerline-Adapter im Haus hat oder einen Kurzwellen-Amateurfunker als Nachbarn, wird regelmäßig Störungen bekommen.

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danke für die Antwort. Da habe ich ja Glück, daß hier keine Amateurfunk-Antenne zu sehen ist. Ich verwende Powerline in meiner Wohnung, habe bislang keine Störungen, lediglich die Reichweite des WLAN ist beschränkt.

vermutlich sind die zugewiesenen Frequenzbänder dann noch von Land zu Land unterschiedlich, oder?

Dann hoffe ich mal, dass im Haus niemand Anschlüsse mit mehr als 50 Mbit/s über VDSL nutzt.
Powerline ist böse.

Ja, es kann aber den Anschluss des Nachbarn stören.

Nicht wesentlich, da hat man sich ganz gut weltweit abgesprochen.


Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Wireless_Local_Area_Network#Nutzungsbedingungen

danke für die Info. Da, wo ich wohne, haben die meisten nicht mal einen PC.
Gruß
Pauli

danke, Luno, für die Links. Erinnern mich sehr an Vorlesungen „Theoretische Elektrotechnik“ von vor ca. 60 Jahren, nur eben mit anderem Inhalt. Werde ich mal in Ruhe durchlesen.
Gruß
Pauli

Naja, meine 5 GHz-Hardware hört ersteinmal auf einem neuen Kanal, bevor sie ihn benutzt, das dauert etwas und in der Zeit ist da eher Pause auf dem Kanal. Ja, bei 5 GHz sind automatische Kanalwechsel quasi Pflicht, aber es gibt gute Gründe, einen Kanalwechsel eher selten durchzuführen und nicht für jedes Datenpaket.

„Das Internet“ wird - außerhalb des Endkundenbereiches in Deutschland eher wenig per Funk übertragen sondern über weitere Strecken und bei größeren Bandbreiten eher per Glasfaser.

Der Router macht WLAN mit 2,4 oder 5 GHz (oder auch vielleicht noch mit 6 GHz), das ist recht lokal und stört Installationen zwei Häuser weiter eher wenig. Die Frequenzen auf der DSL-Leitung hat @X_Strom bereits genannt, da ist eher wenig Störstrahlung in die Umgebung und wenn Du Dein Internet per Glasfaser bekommst, dann bleibt das Licht recht vollständig in den Fasern, da ist eine Störung schon deshalb praktisch ausgeschlossen.

Sebastian

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Richtig ist, daß Powerline Geräte manchmal die Frequenzen des Amateurfunks benutzt, ohne dazu berechtigt zu sein. Da der Amateurfunk auf diesen Frequenzen teils Primäre Rechte, teils sogar exklusive Rechte hat. Wenn also jemand stört, dann ist es Powerline, daß den Amateurfunk stört. Und in dem Fall hat der Amateurfunk die höheren Rechte, und das Powerline-Gerät muss entstört, oder wenn das nicht möglich ist, außer Betrieb genommen werden.

Der Witz ist, dass die rechtlich nicht als „Sender“ gelten, weil sie drahtgebunden mit brachialer Leistung Kurzwellenfrequenzen abgeben.

Und Amateurfunk kann VDSL stören.
Wobei das keine Schuldzuweisung ist, sondern eine Feststellung.
Die Netzbetreiber nutzen halt einfach Frequenzen bis 35 MHz, aber eben als symmetrisches Signal in verdrillten (und oft unterirdischen) Kabeln, so dass ich da noch keine Beschwerden von Amateurfunkern gehört habe.
Anders herum kann der Amateurfunker aber ja bis zu 750 Watt auf KW senden und da kann schon eine gehörige Portion im Telefonkabel wirken. In solchen Fällen wird bei betroffenen Anschlüssen übrigens einfach nur eine Lücke bei der Aushandlung der Trägerfrequenzen hinterlegt (die „Notch“), so das potenziell vom funkenden Nachbarn genutzte Frequenzen gar nicht erst benutzt werden.

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@X_Strom
Interessant, aber von welcher brachialer Leistung sprechen wir da in der Praxis?
Ich fürchte mehr als 4 bzw. 10 Watt vom Strahler (?)
73, Kudo

Die Stromaufnahme so eines Adapter während einer aktiven Datenübertragung habe ich mal mit etwas über 10W gemessen.
Aber was sagt das Messergebnis, wieviel geht für den Prozessor drauf, wie groß sind Verluste, was geht am Ende an HF in die Leitung?
Es dürften wohl deutlich mehr als 1 Watt sein - und ja, sowas ist im Vergleich zu den 0,1 Watt eines 2,4 GHz WLAN schon „brachial“.

Kannst Du das etwas ausführen? Was macht Powerline mit einem VDSL-Anschluss? Derzeit kommt das „Internet“ mit 50 MBit/s ins Haus und wird dann vom Router via WLAN, aber eben auch (wie der große Teil des Rests des Datenverkehrs zwischen Geräten via Powerline im Haus verteilt. Ginge das mit 100 MBit nicht mehr?

Gruß
C.

DSL ist eine analoge Übertragung von Daten über eine breiten Frequenzbereich von einigen zig Kilohertz bis 35 Megahertz.
Powerline benutzt diese Frequenzen:
Screenshot 2022-07-06 at 07-39-09 Powerline Communication – Wikipedia
(Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Powerline_Communication)

Je schneller das DSL sein soll, desto mehr müssen höhere Frequenzen belegt werden.
Je höher die Frquenz, desto stärker dämpft das Telefonkabel.

Schnelleres DSL ist also empfindlicher gegenüber PLC, weil die sowieso schon schwächer ankommenden Signale im Frequenzbereich von PLC liegen.

Es gibt keine definierte Grenze. Wickel eine 230V-Verlängerung mit PLC-Signalen drauf mehrfach um die DSL-Leitung und du wirst auch bei 50 MBit/s schon Beeinträchtigungen sehen (Fritboxen stellen das grafisch gut aufgearbeitet im DSL-Spektrum dar).

Nutze 250 MBit/s VDSL, wobei der Router direkt neben dem Hausanschluss im Keller aufgestellt wird, dann werden die PLC-Störungen kaum in das DSL-Signal hereinstrahlen können.

Geht das VDSL-Signal über viele Meter erst durch das Haus und liegt dabei in der Nähe von PLC-verseuchten Stromleitungen, dann sind starke Einbußen bei Geschwindigkeit und Stabilität zu erwarten.

Starkes DSL-Signal (Anschluss sehr nahe am Straßenverteiler), niedrige Frequenzen (langsamer Tarif), gute räumliche Trennung, gut geeignete Telefonleitung im Haus (kein J-Y(St)Y) - dann sind die Beeinflussungen nur gering bis nicht wahrnehmbar.

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Vielen Dank für die Erklärungen. Das wesentliche habe ich verstanden, glaube ich.

Ist es denn denkbar, dass umgekehrt DSL so mit der Powerlineverbindung wechselwirkt, dass letztere abbricht? Wir haben nämlich ganz konkret das Thema, dass in unregelmäßigen Abständen das Powerline-Netzwerk nach und nach zerbröselt, d.h. sich ein Adapter nach dem anderen aus dem Verbund verabschiedet. Manchmal hilft es, die Adapter kurzzeitig vom Strom zu nehmen, aber meist endet es damit, dass ich die Dinger einzeln wieder ans Netzwerk anlernen muss.

Ein Muster konnte ich bisher nicht ausmachen, aber nach Deinen Erklärungen sehe ich zumindest den Punkt, dass der Adapter, der sich am häufigsten und als erstes verabschiedet, derjenige ist, der das Internet direkt neben dem Router in die Stromleitungen stopft.

Gruß
C.

Nein, DSL hat um Größenordnungen geringere Leistungen, ich meine, dass da mit 20 dBm in die Leitung gesendet wird - bie mir kommen dann 11 dB Leitungsdämpfung dazu, bleiben noch 9 dBm am Anschluss - das sind 8 mW.

Zudem wird das symmetrische Signal über verdrillte Adern übertragen. Das sorgt nicht nur für definierte Aderpaare mit gleichbleibendem Abstand, sondern auch für einen Ausgleich der elektromagnetischen Felder, da das elektromagnetische Feld jeder Ader exakt komplementär zum Feld der Partner-Ader ist. Strahlt die eine Ader +23, dann strahlt die andere-23. Wären sie nicht vedrillt, dann würde man „von außen“ vielleicht nur die einer Ader sehen (die andere läge dahinter) und die Auslöschung wäre weit weniger perfekt. Durch den Drall vermischen sich die komplementären Felder aber zu einem Feld mit geringster Stärke (eine perfekte Auslöschung ist nicht möglich).

Powernet sendet dagegen auf unverdrillten Adern, die in einer Sternstruktur im ganzen Haus liegen. Längsinduktivitäten (die Spulen in Leitungsschutzschaltern, FI-Schaltern und mechanischen Stromzählern müssen ja vom Nutzsignal durchlaufen werden) hemmen die Hochfrequenz, Querkapazitäten (Leitungskapazitäten, alle Schaltnetzteile, etwa von LED-Lampen) sind dagegen niederohmig bei hohen Frequenzen und schließen das Signal kurz.
Dazu kommen noch die Störpegel durch harmonische Schwingungen nicht-linearerer Verbraucher (auch sind es wieder Schaltnetzteile, Gleichrichter, …), welche den Signal-Rausch-Abstand heruntersetzen.

Ein Wunder, dass es überhaupt funktioniert? Na ja, wenn man mit ein paar Watt (Größenordnung 30 bis 36 dBm) sendet und die Empfangsteile bis vielleicht -70 bis -80 dBm arbeiten, dann hast du mal eben 100 dB zulässige Dämpfung - es reicht dann, wenn ein Zehnmillionstel der abgesendeten Leistung am Empfänger ankommt.

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Ah, das ist interessant. Das könnte erklären, warum die Ausfälle deutlich häufiger im Winter vorkommen als im Sommer. Ich werde das mal im Auge behalten.