Funk 2,4 GHz
Mögliche WLAN Security in Datalogic Mobile CE Terminals
WLAN ist zunächst einmal die Abkürzung für Wireless Local Area Network, was man mit "Kabelloses Lokales Netzwerk" übersetzen kann. Dahinter steckt ein -meist lokales- Funknetz, das es ermöglicht, die Vorteile eines Netzwerkes mobil zu genießen. Alles was mit einem kabelgebundenen Netzwerk möglich ist, ist im Prinzip auch mit dem kabellosen (wireless) LAN möglich. Abgesehen von ein paar Sonderfällen, wie Hochgeschwindigkeitsnetze zur qualitativ hochwertigen Videoübertragung, oder andere Szenarien, für die man extreme Bandbreite (Datendurchsatz=Geschwindigkeit) benötigt.
Die Reichweite vom WLAN hängt grundsätzlich von verschiedenen Faktoren ab. Der Wichtigste sind wohl die Räumlichkeiten und die direkte Umgebung. Daneben spielen Dinge wie Antennentechnik natürlich eine entscheidende Rolle und die Sendeleistung des WLAN an sich muss natürlich in die Überlegungen mit einbezogen werden (viel hilft nicht immer viel ;-).
Wenn man über die Reichweite von WLAN's spricht, muss man
wissen, dass sich die Funkwellen quasi optisch ausbreiten. Das
bedeutet, dass sich die Funkwellen ähnlich wie Licht ausbreiten. Daher
ist es ideal, wenn zwischen Netzwerkkarte und Access-Point eine so
genannte "Line of Sight", kurz LOS besteht, also eine direkte
Sichtverbindung. Das ist natürlich in den meisten Fällen nicht gegeben,
denn gerade bei Büronetzwerken befindet sich der Access-Point meist in
einem anderen Zimmer oder auf dem Flur als in dem Zimmer, in dem der
Laptop zum Beispiel genutzt werden soll. In solch einem Fall kann der
Empfang eben durch die Wände gestört werden, denn die Funkwellen werden
teilweise an den Wänden absorbiert und reflektiert.
Nicht nur Wände können aber störend wirken, sondern auch
andere Gegenstände und Flächen wie z.B. Fahrstühle, Tiefkühlbereiche,
Brandschutztüren, metalisierte Oberflächen, Wärmeschutzverglasung, etc. Ebenfalls sind die Decken teilweise störend, da
hier meist viel Metall (Stahlbewehrung) verbaut wurde. Wenn das Dach
sogar noch ein metallisches Kassettendach mit einem Kassettenabstand
von etwa =<13 cm ist, dann kann man hier von einem "Wellenbrecher"
sprechen. Ist das entsprechende Material auch noch stark elektrisch
leitfähig ist, dann wird dieser Effekt noch verstärkt.
Grundsätzlich
kann man sagen, dass die Reichweite vom WLAN ständig verbessert wird
(nicht durch mehr Leistung, sondern durch komplexere
Modulationverfahren und sensiblere Empfänger). Die Reichweite von 802.11b (11MBit und 2,4GHz) und 802.11g (54MBit und 2,4GHz)
ist in etwa gleich (in Gebäuden ca. 20-50m, im Freifeld ca. 50-300m).
Bei 802.11n (150-300MBit und 2,4 & 5GHz) liegt die Reichweite in Gebäuden bei ca. 40-70m aufgrund der neuen Technik, die auch Reflexionen nutzt. Aber was nützt es einem, wenn das abgestrahlte Signal empfangen werden
kann, aber nicht "entschlüsselt" werden kann, weil das Rauschen
(Störungen) fast genau so stark ist, wie das Signal selbst?
Wichtiger ist vielmehr der SNR Wert
(Signal-Rausch-Abstand). Dieser Wert gibt den Abstand der eigentlichen
Nutzsignalstärke zur Rauschsignalstärke an. Dieser Wert sollte bei
Funkvermessungen ausschlaggebend sein, nachdem vorab eine Spektrumanalyse gemacht wurde, welche Störquellen vorhanden sind und in welcher max. Stärke.
Bei 802.11a (54MBit und 5GHz) und 802.11n im 5GHz Bereich sind die Reichweiten allerdings sehr viel niedriger, was damit zusammenhängt, dass bei höheren Frequenzen die Dämpfung höher ist. Will man eine Funkzelle von 2,4GHz umrüsten auf ein 5GHz System, benötigt man ca. 5-7 mal so viele Access Points. Vorteil der 5GHz Technologie ist die bisher geringe Verbreitung und damit wenige Störquellen.
IEEE 802.11n ist die Spezifikation für ein WLAN mit Bruttodatenraten von 150, 300, 450 oder sogar 600 MBit/s. Die Nettodatenraten liegen allerdings bei selten mehr als 120 MBit/s (brutto 300Mbit/s). Erreicht werden diese Geschwindigkeiten u.a. durch mehrere Antennen und entsprechender Elektronik und die Verdopplung der Kanalbreite auf 40 MHz.
Die wesentlichenTechniken zur grundlegenden Verbesserung der Übertragungsrate sind u.a.
• Antennengruppen mit MIMO (Multiple Input Multiple Output)
• Antennen Diversity (Das Signal von der „besseren“ Antenne abgreifen)
• verbesserte OFDM Modulation mit max. 65 MBit/s pro 20-MHz-Kanal ( 54 MBit/s bei 802.11g)
• Kanalbündelung
• Packet Aggregation (Zusammenfassen von Paketen)
• Greenfield-Mode (Abschaltung der 11a-, 11b- und 11g-Unterstützung)
Bei IEEE 802.11n wird der Datendurchsatz über 100 MBit/s durch einen höheren Durchsatz auf der MAC-Schicht einhergehend mit einem geringeren Overhead erreicht. Der Einsatz in Räumen nutzt die Reflektionen (mehrfache Empfangssignale) für mehr Datendurchsatz aus. IEEE 802.11n beherrscht sowohl das 2,4-GHz- wie auch das 5-GHz-Band. Das bedeutet, es stehen zwei Frequenzbänder zur Verfügung.
In der Praxis kann man davon ausgegangen, dass WLANs mit IEEE 802.11n zwei- bis viermal schneller sind als WLANs mit IEEE 802.11g. Die parallele Nutzung von WLANs mit 802.11g und 802.11n schließt also sich nicht aus. Damit man überhaupt die Vorteile von IEEE 802.11n nutzen und von der Geschwindigkeitssteigerung profitieren kann, sollte der Kompatibilitätsmodus zu 802.11b und 802.11g abgeschaltet werden.