DE102006025047A1

DE102006025047A1 - Anordnung zur Anbindung von Datenverarbeitungseinrichtungen

Info

Publication number: DE102006025047A1
Application number: DE102006025047A
Authority: DE
Inventors: Lüder Gleichmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-11-10
Filing date: 2006-05-30
Publication date: 2007-05-24

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Anbindung von Datenverarbeitungseinrichtungen an schnelle Daten- und Kommunikationsdienste. Hierbei ist eine mit einer WLAN-Hardware versehene zentrale Datenverarbeitungseinrichtung, z. B. ein Server, über eine Koppelvorrichtung, vorzugsweise einen Exponentialtrichter an einem Koaxialkabel, mit einem Ende einer oberirdisch verlegten Goubau-Leitung verbunden, welche periphere Datenverarbeitungseinrichtungen bevorzugt über eine angekoppelte Schlitzleitung mit Daten- und Kommunikationsdiensten versorgt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Anbindung von Datenverarbeitungseinrichtungen an schnelle Daten- und Kommunikationsdienste.

Schnelle Internetzugänge, besonders zur Versorgung von Privathaushalten und kleinen Unternehmen, werden meist mit DSL-Verbindungen über herkömmliche Telefonleitungen realisiert. Hierbei werden Daten mittels HF-Modulation im Bereich von 100 bis 200 kHz über spezielle Weichen (z.B. DSL-Splitter) ein- bzw. ausgekoppelt. Telefonleitungen sind jedoch nur bedingt für Datenübertragung in diesem Frequenzbereich geeignet. Kabeldämpfung und Ableitung durch die Blind- und Wirkwiderstände der Telefonleitung begrenzen die Signalreichweite der HF-Datensignale, was dazu führt, dass Telefonkunden in größerer Entfernung zur Vermittlungsstelle nur schlecht oder unzureichend mit einem solchen Internetzugang versorgt werden können. Zusätzlich ist DSL auf die Verwendung mit Kupferleitungen beschränkt. Über moderne Glasfaserleitungen ist DSL derzeit gar nicht verfügbar. Die hierfür notwendigen Überbauungen sind wirtschaftlich kaum vertretbar. Alternativen sind Internetzugänge per Satellit oder Powerline Communications (PLC). Satellitenverbindungen sind überwiegend nur zum Empfang der Daten geeignet. Für den Versand der Daten muss meist eine langsame ISDN- oder Modemverbindung genutzt werden, die zusätzliche Kosten verursachen. Bei PLC werden die Daten per Modem und HF-Modulation auf Stromleitungen übertragen. Stromleitungen wirken jedoch als lange Antennen, so dass aufmodulierte Signale den Funkverkehr stören, insbesondere im Kurzwellenbereich. Diese Störfeldstärken überschritten in der Praxis häufig die zulässigen Grenzwerte, so dass die meisten Betreiber ihre Aktivitäten eingestellt haben. Eine weitere Möglichkeit ist die Anbindung über WLAN Access Points. Ein Großteil der heute marktüblichen Computer ist mit WLAN-Hardware ausgerüstet, eine Nachrüstung ist preiswert möglich. Die Sendeleistung von WLAN ist jedoch gesetzlich beschränkt, wodurch sich ein relativ begrenzter Versorgungsbereich von maximal einigen Hundert Metern im Umkreis ergibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, Endverbrauchern auch über größere Distanzen mit möglichst geringem Aufwand einen Internetzugang zu ermöglichen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

In einer erfindungsgemäßen Anordnung ist eine mit einer WLAN-Hardware versehene zentrale Datenverarbeitungseinrichtung, z.B. ein Server, über eine Koppelvorrichtung, vorzugsweise einen Exponentialtrichter an einem Koaxialkabel, mit einem ersten Ende einer oberirdisch verlegten Goubau-Leitung verbunden. Aus der US 2,685,068 bekannte Goubauleitungen sind mit einem Dielektrikum beschichtete, also isolierte Eindrahtleitungen, in deren Enden elektromagnetische Wellen mittels der erwähnten Exponentialtrichter ein- bzw. ausgekoppelt werden, wobei der Exponentialtrichter vorzugsweise einen Durchmesser von mindestens einer Wellenlänge der benutzten Frequenz hat. Das Dielektrikum behindert die Ausbreitung der elektromagnetischen Welle und beugt sie damit in Richtung des Leiters, an den gebunden sie sich mit sehr geringer Dämpfung fortbewegt. Das bedeutet, dass eine periphere Datenverarbeitungseinrichtung entlang dieser Leitung, z.B. der Computer in einem Privathaushalt über eine Koppelantenne in unmittelbarer Nähe der Goubau-Leitung Signale ein- bzw. auskoppeln kann. Vorteilhafterweise kommt hier ein Dipol zum Einsatz, gegebenenfalls mit aktiven Komponenten zur Verstärkung.

In einer alternativen Ausführungsform dient die Goubauleitung in erster Linie dem verlustarmen Signaltransport über größere Strecken. Im Zielbereich, z.B. einem mit einer Internetanbindung zu versorgenden Straßenzug, wird am anderen Ende der Goubau-Leitung eine Schlitzleitung, ebenfalls möglichst mittels eines Exponentialtrichters angeschlossen, bevorzugt so, dass Schlitzleitung und Goubauleitung den gleichen Wellenwiderstand aufweisen, um Verluste gering zu halten. Schlitzleitungen sind Koaxialleitungen, deren äußerer Leiter Leckstellen aufweist, durch die elektromagnetische Strahlung ein- und austreten kann. Die Verwendung solcher Schlitzleitungen z.B. zur Radio- und Mobilfunkversorgung in Tunneln oder zur Funkkommunikation im Bergbau ist zum Beispiel aus der US 4,152,648 bekannt. In der vorliegenden Erfindung können periphere Datenverarbeitungseinrichtungen unmittelbar über ihre WLAN-Hardware mit entsprechenden WLAN-Antennen über die Schlitzleitung angebunden werden.

Die beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung ermöglichen die quasi räumliche Konfiguration des WLAN Access Points. Seine Reichweite wird durch die Bindung der Wellenenergie an die, verglichen mit der hohen Freiraumdämpfung, dämpfungsarme Goubau-Leitung erheblich erhöht, ohne hierzu die gesetzlich zulässigen Funkleistungsgrenzen zu überschreiten. Die Goubauleitung bietet dabei nicht nur eine geringere Dämpfung als die meisten Koaxialkabel, sondern ist aufgrund ihres einfachen Aufbaus auch deutlich kostengünstiger.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:

1 eine schematische Ansicht einer Anordnung mit einer Goubauleitung, einer zentralen und zweier peripherer Datenverarbeitungseinrichtungen und

2 eine schematische Ansicht einer Anordnung mit einer Goubauleitung, einer Schlitzleitung, einer zentralen und zweier peripherer Datenverarbeitungseinrichtungen.

In 1 ist eine Datenverarbeitungseinrichtung 2 über ein Zuleitungskabel 6 mit einer als Exponentialtrichter ausgebildeten Koppelvorrichtung 4 verbunden, die Signale in eine Goubau-Leitung 1 ein- bzw. aus dieser auskoppelt. Periphere Datenverarbeitungseinrichtungen 3 tauschen über in unmittelbarer Nähe der Goubau-Leitung 1 angeordnete Koppelantennen 5 Signale mit der Goubauleitung 1 aus.

In 2 ist eine Datenverarbeitungseinrichtung 2 über ein Zuleitungskabel 6 mit einer als Exponentialtrichter ausgebildeten ersten Koppelvorrichtung 4.1 verbunden, die Signale in eine Goubau-Leitung 1 ein- bzw. aus dieser auskoppelt. Diese ist im Zielgebiet über eine zweite Koppelvorrichtung 4.2 an eine Schlitzleitung 7 angekoppelt, die mit Leckstellen 9 versehen ist. Diese Leckstellen 9 strahlen Signale aus der Schlitzleitung 7 in ihre Umgebung ab. Periphere Datenverarbeitungseinrichtungen 3 tauschen über WLAN-Antennen 8 Signale mit der Schlitzleitung 1 aus.

1: Goubau-Leitung
2: Zentrale Datenverarbeitungseinrichtung
3: Periphere Datenverarbeitungseinrichtung
4: Koppelvorrichtung
4.1: erste Koppelvorrichtung
4.2: zweite Koppelvorrichtung
5: Koppelantenne
6: Zuleitungskabel
7: Schlitzkabel
8: WLAN-Antenne
9: Leckstelle

Claims

Anordnung zur Übertragung von Signalen zwischen einer mit mindestens einer WLAN-Hardware versehenen zentralen Datenverarbeitungseinrichtung und mindestens einer mit einer WLAN-Hardware versehenen peripheren Datenverarbeitungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung mit mindestens einer Goubauleitung und/oder einer Hohlleitung verbunden ist, wobei die Verbindung jeweils durch eine erste Koppelvorrichtung mit einem ersten Ende der Goubauleitung zustande kommt.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schlitzleitung durch eine zweite Koppelvorrichtung mit einem zweiten Ende der Goubauleitung verbunden ist.
Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitzleitung und die Goubauleitung den gleichen Wellenwiderstand aufweisen.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine periphere Datenverarbeitungseinrichtung Signale durch eine Koppelantenne mit der Goubau-Leitung austauscht.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Koppelvorrichtung und/oder die zweite Koppelvorrichtung als Exponentialtrichter ausgebildet ist, der die Signale in ein Ende der Goubau-Leitung einkoppelt und/oder aus diesem auskoppelt.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Koppelvorrichtung und/oder die zweite Koppelvorrichtung als mit einem Zuleitungskabel verbundener Exponentialtrichter ausgebildet ist, der die Signale in ein Ende der Goubau-Leitung einkoppelt und/oder aus diesem auskoppelt.
Anordnung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Exponentialtrichter mindestens einen Durchmesser von einer Wellenlänge der kleinsten benutzten Frequenz aufweist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelantenne aktive Komponenten zur Signalverstärkung umfasst.
Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelantenne einen Dipol umfasst, der in unmittelbarer Nähe der Goubau-Leitung angeordnet ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine periphere Datenverarbeitungseinrichtung Signale durch eine WLAN-Antenne mit der Schlitzleitung austauscht.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Goubau-Leitung in Kombination mit einem Hohlleiter oder der Hohlleiter allein die Funktion des Wellenleiters übernimmt und durch die Führung der Wellen im Hohlleiter eine große Abhörsicherheit erreicht wird. Die einzelnen Anschlüsse werden durch Einsteckantennen oder Koppler hergestellt.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für den Sende- und Empfangszweig der Daten jeweils ein separater Wellenleiter verwendet wird.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Verbindung vom USER zur Gobau- oder Wellenleitung Richtkoppler zur Energie Ein- und Auskopplung und lokale Richtantennen benutzt werden, um die Anbindung USER zur Gobau- oder Wellenleitung drahtlos realisieren zu können.