Quellentrennung in Wireless M-Bus Netzwerken durch den Einsatz von Mehrantennensystemen

Wireless M-Bus setz sich europaweit immer weiter als übergreifender Standard zur Fernauslesung intelligenter Zähler, sogenannter „Smart Meter“ durch. Im Zuge der Installation intelligenter Netze (Smart Grids), sollen diese Zähler nicht mehr mobil, sondern dauerhaft durch ortsfeste Konzentratoren ausgelesen werden. Aufgrund der mangelnden Kollisionserkennung bei der Datenübertragung der Zähler führt dies in dicht besiedelten Gebieten mit einer hohen Anzahl an Funktranspondern zu einer Überbelegung des Funkkanals und damit zu Störungen aufgrund von Signalüberlagerungen.

In der vorliegenden Arbeit wird zur Lösung dieses Problems der Einsatz von Mehrantennensystemen zur Signaltrennung untersucht. Dabei werden verschiedene Methoden aus den Bereichen der klassischen Strahlformung, sowie der blinden Quelltrennung vorgestellt und mithilfe passender Simulationsmodelle ausgiebig auf ihre Tauglichkeit für den Einsatz im Bereich Smart Metering untersucht. Es wird gezeigt, dass über ein neuartiges Optimierungsverfahren der Gruppenantenne ein zusätzlicher Gewinn bei der Trennung der Telegramme erzielt werden kann. Auf Basis eines Mehrkanalempfängers wird die Leistungsfähigkeit der Quellentrennung demonstriert. Die präsentierten Ergebnisse ausgiebiger Labor- und Feldmessungen verifizieren die Leistungsfähigkeit des vorgestellten Gesamtsystems und zeigen dessen Vorteile gegenüber aktueller Technik auf.