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Wireless Local Area Network
Ein WLAN (Wireless Local Area Network) ermöglicht einen drahtlosen Netzzugang via Funk. Ein Rechner (i.d.R. ein Laptop) erhält in einem durch die Größe des Funkfeldes eingegrenzten Bereich einen Zugang zum Netz. Mehrere Klienten können gleichzeitig in einem Funkfeld arbeiten.
Die Anbindung der mobilen Klienten erfolgt über so genannte AccessPoints (APs), die die Verbindung zum "verdrahteten, normalen" Netz (LAN) herstellen. Der Funkbereich den ein AP abdecken kann ist abhängig von den physikalischen Gegebenheiten. Bei freier Sicht zwischen Klient und AP kann die Entfernung mehrere hundert Meter betragen. In Gebäuden, für die die WLAN-Technik eigentlich konzipiert wurde, sinkt die Reichweite meist auf unter 50 Meter. Mit zunehmender Entfernung des Klienten vom AP sinken Qualität und Transferrate der Übertragung. Entscheidende Faktoren, die die Qualität der Übertragung beeinflussen, sind die Baumaterialien der Gebäude, die Anzahl der Wände zwischen AP und Klient, deren Dicke usw.
Mittels gerichteter Antennen können auch Entfernungen von mehreren Kilometern überbrückt werden können. Diese Technik wird aber i.d.R. nur verwendet, um zwei APs drahtlos miteinander zu verbinden, beispielsweise um ein entferntes Gebäude mit einem LAN an ein bestehendes Netz anzuschließen.
Um die Entfernungsbeschränkungen abzuschwächen, können in Gebäuden mehrere APs installiert werden. Diese arbeiten in unterschiedlich konfigurierten Frequenzbereichen und können sich auch überlappen, so dass beispielsweise zwei benachbarte APs ein Areal teilweise gemeinsam abdecken. Wechselt ein Klient seinen Standort und kommt in den Bereich eines anderen APs, so schaltet der Klient automatisch auf den anderen AP um, sobald die Übertragungsqualität zu seinem ursprünglichen AP ein gewisses Level unterschritten hat. Dieses Verfahren wird als Roaming bezeichnet.
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Verwendete Protokolle:
Die heute am häufigsten im Netzbetrieb eingesetzte Technologie für Wireless LANs arbeitet nach dem IEEE-Standard 802.11b. Dieser wurde bereits 1998 in seiner Urform unter der Norm 802.11 verabschiedet. Trotz der niedrigen Transferrate von 2 Mbit/s, konnte sich diese Geräte aufgrund der Standartisierung durchsetzen. Die folgende Spezifikation IEEE 802.11b mit Transferraten von 11 Mbit/s.
Neue Anwendungen wie etwa Video-Streaming benötigen mehr Bandbreite als 11 Mbit/s. Diese bietet 802.11a mit einer Datenrate von bis zu 54 Mbit/s. Der Umstieg ist allerdings nicht einfach zu realisieren. Da die beiden Spezifikationen andere Frequenzbänder verwenden, sind sie nicht zueinander kompatibel. Ergo stellen 802.11a-Systeme kein Drop-In Replacement für existierende 802.11b-Umgebungen dar. Zudem ist der Radius um die Sendestation, in der die maximale Transferrate erzielbar ist, bei 802.11a nur etwa ein Drittel dessen von 802.11b. Hat die aktuelle WLAN-Technik einen Sendebereich von etwa 30 bis 50 Metern, kommt der Nachfolger nur auf 10-15 Meter bei voller Leistung. Immerhin stehen aber nach 50 Metern noch 24 Mbit/s und damit mehr als die doppelte Bandbreite von 802.11b-Systemen zur Verfügung.
Wer also allen Anwendern die maximale Datenrate bieten will, muss unter 802.11a deutlich mehr Access Points installieren, als mit Netzen nach 802.11b nötig wären. Damit werden 802.11a-Installation auch deutlich teurer. Betreiber eines 802.11b-Netzes müssen genau prüfen, ob sie das Upgrade wirklich benötigen. Ist das der Fall, empfiehlt sich in der Regel ein Upgrade in Schritten. Dabei werden zunächst die Anwender versorgt, die die höheren Übertragungsgeschwindigkeiten am dringendsten benötigen. Dabei ist auch zu bedenken, ob nicht eine Versorgung bei niedrigerer Bandbreite, also außerhalb der Zone maximaler Transferraten, zunächst ausreicht. Nach und nach können dann die alten 802.11b-Access-Points gegen 802.11a-Systeme ausgetauscht werden. Parallel dazu muss eine Aufrüstung der Endgeräte auf den neuen Standard erfolgen, was, wie die Installation der Access Points selbst, oft kostenintensiv ist.
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Datenübertragungsraten
- IEEE 802.11
2 Mbit/s maximal
- IEEE 802.11a
54 Mbit/s maximal (108 Mbit/s bei 40 MHz Bandbreite proprietär)
- IEEE 802.11b
11 Mbit/s maximal (22 Mbit/s bei 40 MHz Bandbreite proprietär, 44 Mbit/s bei 80 MHz Bandbreite proprietär)
- IEEE 802.11g
54 Mbit/s maximal (g+ = 108 Mbit/s proprietär, bis 125 Mbit/s möglich)
- IEEE 802.11h
54 Mbit/s maximal (108 Mbit/s bei 40 MHz Bandbreite)
- IEEE 802.11n
2,4 und 5 GHz 600 Mbit/s maximal (Verwendung von MIMO-Technik)
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Nettodatenübertragungsraten
Bei der Betrachtung der Datenübertragungsraten ist zu berücksichtigen, dass sich alle Geräte im Netz die Bandbreite für Up- und Download teilen. Weiterhin sind die angegebenen Datenübertragungsraten Bruttowerte, und selbst unter optimalen Bedingungen liegt die erreichbare Nettoübertragungsrate nur wenig über der Hälfte dieser Angaben. Im Mischbetrieb (802.11b + g) kann die Übertragungsrate gegenüber dem reinen 802.11g-Betrieb deutlich einbrechen. Die folgenden Netto-Datenübertragungsraten sind unter optimalen Bedingungen in der Praxis realistisch erreichbar:
IEEE 802.11a: 20–22 Mbit/s
IEEE 802.11b: 5–6 Mbit/s
IEEE 802.11g: 20–22 Mbit/s
IEEE 802.11n: 100–120 Mbit/s
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