netzwerk-header
 
Navigation
image Home
image Bücher Shop
image Datenschutz
image Impressum
nav

Netzwerke
image Geschichte
image Grundlagen
image Komponente
image Skripte
image FAQ
image Glossar
nav

W-LAN
image Allgemeines
image Sicherheit
image Reichweite
nav

Netzwerk Praxis
image Windows
image Linux
nav

Sonstiges
image Quiz
image Downloads
image Hardware
image Specials
image Newsarchiv
image Partner
nav

nav
nav


 
 


Wireless LAN (W-LAN)

Wireless LAN oder auch kurz genannt WLAN, beizeichnet ein Netz, das ganz ohne Kabel auskommt. Daten werden per Funk übertragen. WLAN wird dann verwendet, wenn Kabelverlegen unmöglich, bzw. zu aufwändig ist.

Geschichtliches:

Wer würde es glauben, wenn jemand hergehen und behaupten würde, das ursprüngliche W-LAN wurde von einem Musiker und einer Schauspielerin erfunden? Tatsächlich sieht die Realität genauso aus. Es stand zwar nicht der Gedanke im Raum, Daten ohne Kabel zu übertragen, so wie wir die Erfindung heute vorfinden, trotzdem kann man sagen, dass die beiden ihren Teil zum heutigen W-LAN beigetragen haben. Der Musiker George Antheil und die Schauspielerin Hedy Lamarr waren es nämlich die am 11. August 1942 ein Patent zum so genanten „Frequency Hopping“ erfolgreich anmeldeten. Der Grundgedanke hinter diesem „Frequency Hopping“ (hüpfende Frequenz) war, das die beiden einen Torpedo entwickeln wollten, der per Funk in ein Ziel gesteuert werden sollte und dabei so oft die Frequenz wechselt, dass es dem Feind unmöglich wäre den Torpedo vorzeitig abzuschießen. Das wirklich beeindruckende war, das man diese Idee eher noch von dem Militär erwartet hätte, nicht jedoch von einer Schauspielerin und einem Musiker.

Angeblich wurde das erste wirklich nennenswerte Wireless LAN wie wir es heute kennen, wie auch Ethernet in Hawaii entwickelt. Dieses Funknetz, das 1971 an der Universität entwickelt wurde, bekam den Namen ALOHA. Das gleichnamige Protokoll ALOHA wurde für die Übertragung mit Packet Radio benutzt. Dieses erste Funknetz verband zuerst sieben Standorte der Universität von Hawaii, die über vier Inseln verteilt waren. Das ALOHA Netz nimmt viele (angeblich) moderne Ansätze aus dem heutigen Wireless LAN vorweg. Dieses ALOHA-Netz, wurde aber nicht weiter entwickelt, sodass die Idee des kabellosen Netzes, in Vergessenheit geriet. Es war klar, das sich diese Form eines Netzwerkes erst durchsetzen könnte, wenn es von größeren Firmen aufgegriffen wird.

Da sich aber lange Zeit keiner der Sache annahm, dachte sich die Firma Lucent, den Markt zu ergreifen und den höchst möglichsten Gewinn daraus zu erzielen. Dies artete soweit aus, das Lucent fast eine Art Monopol in diesem Sektor hatte. So bot es z.B. als aller erste Firma Komponente zum Wireless LAN an.

Auch heute noch gibt es die Firma Lucent. So trat sie erst vor kurzem immer wieder in die Schlagzeilen wegen der angeblichen Patentenrechtverletzung von Microsoft bei der X-Box 360.

Grundlagen:

Wireless LAN bezeichnet ein Funknetz, das ein 2,4-GHz- oder 5-GHz-Band zur Übertragung der Daten benutz. W-LAN ist im IEEE 802.11 Standart definiert.

Um Daten in der Luft übertragen zu können, benötigt man einen Kanal. Dieser muss festgelegt werden. Die Höchstanzahl der Kanäle beträgt 14 Stück. Davon sind in Europa 13 Kanäle Verfügbar, während es in den USA zwei weniger also 11 sind.

Wireless Kanäle

Von diesen 13 bzw. 11 Kanäle können aber tragischerweise nur 3 Kanäle störungsfrei im gleichen Senderaum benutzt werden. Dies hat den einfachen Grund, dass sich die benachbarten Sendebänder überlappen. Hierbei entstehen schon die ersten Probleme des W-LANs, denn schon ab vier Funknetzen in Reichweite ist kein störungsfreier Betrieb mehr möglich.

w-lan frequenz bereich
Dies stellt vor allem in Großstädten für die Nutzer des W-LANs ein riesiges Problem dar. Extrembeispiel war die Mobilfunkmesse 3GSM in Barcelona, bei der sich bis zu 51 Funknetze gegenseitig störten.

Als Empfehlung sollte man in Deutschland die Kanäle 1,6 und 13 verwenden und in den USA die Kanäle 1,5 und 11. Weitere Lösungsmöglichkeiten wäre z.B. auf den WLAN-Standard 802.11a auszuweichen. Dieser liegt im 5 GHz Bereich, muss aber natürlich auch von dem entsprechenden Gerät unterstützt werden. Als letzte Möglichkeit zum Beseitigen des Problems, bleibt wohl oder übel nur noch die Absprache mit dem Nachbarn.

Unterschiede:

WLAN:
Diesen Begriff haben wir schon am Anfang kennen gelernt.

WPAN:
WPAN steht für Wireless Personal Area Network, und erinnert stark an die LAN Variante: PAN. WPAN bezeichnet Kurzstrecken-Funktechnik, die zum Ziel hat, kurze, typisch fliegend verlegte Kabelverbindungen zu vermeiden.

Wifi:
Steht für Wireless Fidelity, das ist eine Organisation von etwa 200 unternehmen die sich zur Aufgabe gemacht haben, Produkte verschiedener Hersteller auf der Basis des IEEE 802.11 Standards zu zertifizieren und somit den Betrieb mit verschiedenen Wireless Geräten zu gewährleisten.

Geschwindigkeit:

Theoretische Übertragungsgeschwindigkeiten der verschiedenen Standards:

  • 802.11a – 54 MBit/s (Brutto)
  • 802.11b - 11 MBit/s (Brutto)
  • 802.11g - 54 MBit/s (Brutto)
  • 802.11h - 54 MBit/s (Brutto)
  • 802.11n - 100 MBit/s (NETTO!!!)


WLAN Geschwindigkeit


Theoretisch soll ein 802.11b eine Übertragungsgeschwindigkeit von 11MBit/s erreichen. Praktisch wird dieser Wert im seltensten Fall oder überhaupt nicht erreicht. Schuld sind Störfaktoren wie Strahlungen von Elektrogeräten, Spiegelungen und Wände. Auch der ausgewählte Modus spielt eine wichtige Rolle. So bekommt man bei einer Entfernung von 5 Metern immer hin noch eine Übertragungsgeschwindigkeit von 5 MBit pro Sekunde. Im Ad-hoc-Modus ist dagegen bei der gleichen Entfernung lediglich nur ein knappes MBit möglich. Die 802.11a- und 802.11g-Netze bringen brutto 54 MBit pro Sekunde, mehr als 15 bis 20 MBit pro Sekunde sind aber netto nicht drin. Zudem kommt noch hinzu, dass sich alle Clients die Bandbreite teilen. Sprich umso mehr Teilnehmer sich ans Netz anmelden, umso mehr wird die Bandbreite sinken, ergo das Netz lahmte. Auch die Entfernung darf man nicht außer Acht lassen, zusammengefasst kann man sagen: „Je mehr Anwender und je größer die Entfernung, desto geringer das Tempo.“ Beim Einsatz von WEP-Verschlüsselung sinkt die Übertragungsgeschwindigkeit zusätzlich bei einigen Routern und Access Points um bis zu zehn Prozent.

Diese Geschwindigkeitsreduzierung des W-LANs wird auch Auto-Fallback genannt. So fällt bei dieser festen Spezifikation, bei einer Übertragungsgeschwindigkeit von 11 MBit/s, der Speed auf von 5.5, 2 und schließlich 1 MBit/s. Allerdings muss man auch fairer weise sagen, das unter optimalen Bedingungen die Anwender im WLAN fast keinen Unterschied zu einem 10-MBit-Ethernet merken, denn auch hier steht anstelle der theoretischen Durchsatzrate von 10 MBit/s tatsächlich nur gut die Hälfte zur Verfügung. Die Chance aber, das man eben keine optimalen Bedingungen mit W-LAN hat sind sehr groß.

Reichweite:

Wie auch die Übertragungsgeschwindigkeit hängt die Reichweite stark von der Umgebung ab. Gegenstände und Wände können die Reichweite negativ beeinflussen, deshalb ist ein guter Standort des Access Pointes das A und das O im Mysterium W-LAN.

Gerade im Vergleich zu UMTS und GPRS, sieht W-LAN alt aus, dennoch konnte es sich durch andere durchaus positiven Eigenschaften im hartumkämpften Mark durchsetzten. Deshalb gilt es die Schwächen von W-LAN so gut es geht zu umgehen, oder gänzlich zu ignorieren. Einer der größten negativen Punkte des W-LANs, ist ganz klar die eingeschränkte Reichweite, die ohne weiteres noch durch eine schlechte Umgebung fällt. Durch etwas nachhelfen, lässt sich das Signal aber verstärken und somit wäre auch eine weitere Reichweite möglich.

W-LAN Standards:

IEEE 802.11
  • 802.11 - Erster WLAN-Standard (2,4GHz / 1, 2Mbit / FHSS, DSSS), inzwischen abgelöst durch 11b
  • 802.11a - Neuer schnellerer Standard (5GHz / bis 54Mbit / OFDM)
  • 802.11b - DAS WLAN (2,4GHz / bis 11Mbit / DSSS), wenn von WLAN allgemein die Rede ist, dann ist dieser Standard gemeint.
  • 802.11c - Wireless Bridging
  • 802.11d - Grundlagen für länderspezifische Anpassungen
  • 802.11e - MAC Erweiterung QoS, 'packet bursting', Voraussetzung für Voice over WLAN
  • 802.11f - Protokoll zw. APs für Roaming u.A.
  • 802.11g - Neuer schnellerer Standard (2,4GHz / bis 54Mbit / OFDM)
  • 802.11h - Reduktion der Sendeleistung und automatische Kanalwahl
  • 802.11i - Sicherheit in WLANs mit AES
  • 802.11j - 5 GHz Band in Japan
  • 802.11k - Signalqualitätserweiterung
  • 802.11l - Wird nicht verwendet
  • 802.11m - Diverse Korrekturen und Verbesserungen des Standarts
  • 802.11n - Maximale Bruttodatenraten 600 Mbps
  • 802.11o - Priorisierung von Sprache im W-LAN
  • 802.11p - Drahtloser Zugriff von Fahrzeugen aus.
  • 802.11q - Unterstützung von Virtual LANs (VLANs)
  • 802.11r - Fast Roaming
  • 802.11s - Regelt den Aufbau von Wireless Mesh Networks
  • 802.11t - WPP (Wireless Performance)
  • 802.11u - Zusammenspiel mit andern nicht 802-konformen Netzen
  • 802.11v - Wireless Network Management
  • 802.11w- Protectet Management Frames
Sonstige:
HiperLAN/2 - europäische Alternative zu 802.11a (5GHz / 54Mbit / OFDM / viele Features)
HiSWANa ist die japanische Variante von HiperLAN/2
WireLess1394 (Firewire) - Wireless-Variante für Firewire von NEC
802.15.3c WPAN, 60GHz, 2GBit/s, voraussichtliche Ratifizierung Ende 2007, IBM
802.16 oder WiMAX 108Mbit, 30km Reichweite, Alternative zu DSL