AktuellesWLAN-VorteileDer wesentliche Vorteil von WLANs ist die Mobilität und Flexibilität, die ein Anwender durch den Einsatz der Funknetzwerke erhält. Völlig losgelöst von Netzwerkkabeln kann sich der Anwender innerhalb eines bestimmten Bereiches bewegen und Daten aus- Was die eigentliche Anwendung bzw. deren Umsetzung betrifft, so ergeben sich für die WLAN-Technologie eine Vielzahl von Einsatzgebieten. Hier einige Beispiele:
Der 802.11-StandardDie WLAN-Lösungen, die laut IEEE spezifiziert wurden werden durch den 802.11-Standard festgeschrieben, der 1997 veröffentlicht wurde. 802.11 definiert eine Datenrate von 1 und 2 MBit/s. Als Übertragungsverfahren wurden die FHSS- (Frequency Hopping Spread Spectrum) und DSSS- Technologie (Direct Sequence Spread Spectrum) spezifiziert, die im 2,4 -GHz-Frequenzband arbeiten. Heute wird vorwiegend die DSSS-Technologie angewendet. DSSS ist ein Spreizbandverfahren, bei dem die schmalbandigen Nutzdaten durch einen Spreizcode in ein breitbandiges Signal umgewandelt und für die Datenübertragung optimiert werden. 802.11b802.11b stellt eine Erweiterung des 802.11-Grundstandards dar, die 1999 veröffentlicht wurde und durch die zusätzlich Datenraten von 5,5 und 11 MBit/s erzielt werden können. Als Übertragungsverfahren wird allerdings nur noch die DSSS-Technologie angewendet. Die heute am weitesten verbreiteten WLAN-Komponenten arbeiten nach 802.11b und unterstützen somit eine Datenrate von 802.11a/hBei 802.11a handelt es sich ebenfalls um eine Erweiterung des Grundstandards, 802.11gEine zusätzliche Erweiterung stellt 802.11g dar. Hierbei handelt es sich um eine Lö,sung, die auf dem OFDM-Verfahren basiert, bei der ebenfalls eine Datenrate BetriebskostenWLANs arbeiten in den lizenz- und genehmigungsfreien Frequenzbändern, die als ISM-Bänder (Industrial Science Medical) bezeichnet werden. Demnach fallen keine lizenzbehafteten Betriebskosten an und für das Errichten eines WLANs ist keine Genehmigung erforderlich. Lediglich ist eine Mitteilung gemäß Verfügung 154/1999 an das Referat 122 des BAPTs zu richten, falls mit einer WLAN-Verbindung fremde Grundstücke überquert werden. SicherheitBei der Nutzung einer Funktechnologie wird immer wieder die medizinische Sicherheit diskutiert und in Frage gestellt. Für WLANs im 2,4-GHz-Band ist beispielsweise die Sendeleistung auf 100mW (20 dBm) begrenzt. Im Vergleich dazu verwendet ein Mobilfunktelefon eine 20-fach höhere Sendeleistung. Somit ist der Betrieb eines WLANs als unkritisch zu betrachten, Risiken für Personen sind aus heutiger Sicht nicht zu erwarten. Diese Aussage wird verstärkt durch die Tatsache, dass es bereits heute in Krankenhäusern eine Vielzahl von WLAN-Installationen gibt, die Verwendung von Handys jedoch untersagt ist. Bluetooth - AbgrenzungAll zu oft werden Bluetooth und 802.11-WLAN-Lösungen gerne in einen Topf geworfen. Dies liegt wahrscheinlich daran, dass beide Lösungen im 2,4-GHz-ISM-Band arbeiten und Bluetooth als Übertragungsverfahren die FHSS-Technologie, wie die ersten 802.11-WLAN-Lösungen, anwendet. Man muss jedoch festhalten dass es sich bei Bluetooth nicht um drahtlose Netzwerklösungen handelt, sondern aus-schließlich um eine Funklösung als Kurzkabel- oder Infrarot- Ersatz, mit der man Daten über geringe Distanzen von 10 m bei geringer Datenrate von 1MBit/s über- tragen kann. Bluetooth ist demnach dem PAN-Bereich (Personal Area Network) vorbehalten, in dem es vorwiegend um den Datenaustausch zwischen PCs oder Notebooks und PDAs oder sonstigen Peripherien geht. Für den Aufbau eines WLAN gibt es verschiedene Realisierungsformen. Für den drahtlosen Datenaustausch zwischen PCs oder Notebooks reichen oftmals ein paar WLAN-Adapter aus. Adapter einbauen, Treiber installieren, Konfiguration durch- WLAN-NetzwerkadapterMöchte man PCs, Notebooks oder PDAs WLAN-fähig machen, so gibt es ver- Ad-hoc-NetzwerkDie Funkzelle, die von zwei oder mehreren Stationen gebildet wird, wird im Fach- Da es sich bei einem IBSS um eine spontane drahtlose Vernetzung handelt, die letztendlich in der Praxis kurzfristig und ohne Planung umgesetzt werden kann, wird diese Netzwerkform auch als Ad-hoc-Netzwerk bezeichnet. Infrastruktur-NetzwerkEin WLAN kann theoretisch flächenmäßig unendlich ausgedehnt werden, indem man mehrere BSS bildet, die untereinander verbunden sind. Als Bindeglied der BSS kommen sogenannte Access Points zum Einsatz, die über ein Verteilungssystem (Distribution System, kurz DS) den Datenaustausch zwischen den BSS durchführen können. Als Verteilungssystem kommen entweder drahtgebundene (Ethernet) oder drahtlose Lösungen (WLAN) in Frage. Auf diese Weise kann die Reichweite eines WLANs erhöht werden oder eine Anbindung an ein herkömmliches Netzwerk erfolgen. Basiert ein WLAN auf zwei oder mehreren BSS, die über ein Verteilungssystem miteinander verbunden sind, spricht man vom sogenannten Extended Service Set, kurz ESS. Da der Aufbau eines ESS in der Regel einer gewissen Planung bedarf und auf einer gewissen Struktur basiert, wird diese Netzwerkform auch als Infrastruktur-Netzwerk bezeichnet. Access PointEin Access Point kann generell die Ausdehnung eines WLANs erhöhen, wobei dies nicht nur auf den Aufbau eines Infrastruktur-Netzwerks bezogen ist, sondern bereits bei einer einzelnen Funkzelle (BSS) der Fall sein kann. Denn positioniert man einen Access Point im Zentrum einer Funkzelle und findet die Kommunikation nicht direkt zwischen den Stationen statt, sondern über den Access Point, so verdoppelt sich in etwa der versorgte Radius der Funkzelle. Building-to-BuildingMöchte man Gebäude via WLAN miteinander vernetzen so bietet sich die Einrichtung einer Richtfunkstrecke an. Dazu können in jedem Gebäude Access Points platziert werden, die in einem Bridging-Modus geschaltet und ggf. mit speziellen Antennen kombiniert werden. Sollen größere Distanzen überbrückt werden, werden Antennen eingesetzt, die eine Richtfunkcharakteristik aufweisen (siehe Abschnitt Antennen-
DSL-RouterViele Access Points verfügen über eine Routing-Funktion und der Protokoll- WLAN-PrintserverMöchte man innerhalb eines WLANs Drucker direkt drahtlos anbinden, so bietet sich der Einsatz eines Wireless Printservers an. Diese gibt es für Paralleport- und USB-Drucker, wobei sich eine Vielzahl von Druckermodellen anschließen lassen. Voraussetzung hierbei ist es, dass es sich nicht um einen GDI-Drucker (Graphic Device Interface) handelt, sondern um einen Drucker, der sich mit Druckersprachen wie PostScript etc. ansprechen lässt. ReichweitenDie erzielbare Reichweite ist von der Umgebung und von der Datenrate abhängig. Bei der Umgebung ist entscheidend, welche Hindernisse sich zwischen den Sta-
KanalaufteilungSetzt man die am weitesten verbreitete DSSS-Lösung im 2,4-GHz-Band ein, so muss man die Kanalaufteilung berücksichtigen, wenn man innerhalb eines Empfangs- Flächendeckende VersorgungMöchte man eine flächendeckende Versorgung innerhalb eines Gebäudes sicher- RoamingEine flächendeckende Versorgung eines Gebäudes erfolgt in der Regel über die Platzierung mehrere Access Points, die verschiedene Funkzellen bilden, zwischen denen der Datenaus-tausch über die Access Point möglich ist. Die WLAN-Clients tauschen in diesem Fall immer mit dem der Station am nächsten liegenden Access Point die Daten aus, der die beste Sen-de-/Empfangsqualität bietet. Durch eine Roaming-Funktion ist sogar das Wandern zwischen den Funkzellen möglich, ohne dass diese Verbindung zum WLAN abreißt. Dazu bauen die Stationen automatisch die Verbindung mit dem nächsten Access Point auf, sobald Sie ihre Position wechseln und sich in einer besseren Reichweite eines anderen Access Point befinden. Die Daten werden in diesem Fall automatisch umgeleitet, so dass ein Datenaustausch zum WLAN-Client gewährleistet ist, auch wenn dieser die Funk- DatensicherheitWenn Daten über Funk übertragen werden, gibt es direkt betrachtet keine Ein- ZugangsbeschränkungNeben der Zugangsbeschränkung über WEP wurden im 802.11-Standard eine zusätzliche Zugangsbeschränkung implementiert, die von der Hardwareadresse (Mac-Adresse) der WLAN-Adapter abhängig ist. Hierzu wird auf den Access Points eine sogenannte Access Control List (ACL) gepflegt, in der alle Adressen der WLAN-Adapter eingetragen werden können, die auf das WLAN zugreifen dürfen. Dies bietet einen zusätzlichen Schutz und verhindert, dass Unbefugte auf das WLAN zugreifen können und Daten ins Netzwerk einspielen oder im Netzwerk manipulieren. Auf diese Weise ist ein Internetzugang auch vor unbefugten Zugriff oder Mitbenutzung gefeit, falls er über einen Access Point in einen WLAN mündet. AntennentechnikDie Reichweite oder flächendeckende Versorgung eines WLANs lässt sich auch durch den Einsatz spezieller Antennen optimieren. Dazu verfügen die meisten WLAN-Komponenten über entsprechende Buchsen, an denen sich spezielle Antennen mit bestimmter Richtcharakteristik anschließen lassen. AntennencharakteristikDie Eigenschaften einer Antenne werden im wesentlichen durch den Öffnungswinkel, horizontale und vertikale Strahlungsdiagramme und den Antennengewinn beschrie- AntennengewinnBei einer Antenne steht der Öffnungswinkel im direkten Zusammenhang mit dem Antennengewinn. Je kleiner der Öffnungswinkel, desto größer ist die Richt-
Patch AntennenGeht es darum einen Raum oder eine Fläche gleichmäßig auszuleuchten, so kann es unter Umständen sinnvoll sein, anstelle der Standard-Antennen, die gleichmäßig in alle Richtungen abstrahlen, spezielle Antennen einzusetzen. Dafür gibt es soge- RichtfunkstreckenMöchte man große Distanzen überbrücken, so bietet sich der Aufbau einer Richtfunkstrecke an. Dabei kommen Yagi-Antennen zum Einsatz, die bei einem Öffnungswinkel von etwa 30° eine große Richtcharakteristik aufweisen und einen Antennengewinn von 13,5 bis 14 dBi besitzen. Allgemein muss man hierbei berück- LeistungsbudgetDie meisten 2,4-GHz-WLAN-Adapter arbeiten mit einer Sendeleistung von 14 bis 16 dBm, d.h. sie liegen bei 4 bis 6 dB unter dem Grenzwert von 20 dBm. Somit können problemlos kleine Wurfantennen angeschlossen werden, die einen Antennengewinn von bis zu 4 dBi aufweisen. Möchte man jedoch eine Antenne mit höherem Gewinn anschließen, wie es bei einer Richtfunkstrecke der Fall ist, so muss man das Leistungsbudget berücksichtigen. Hierbei gilt, dass man mit der Hilfe einer Dämpfung dafür sorgen muss, dass man unterhalb des Grenzwertes bleibt. Als dämpfendes Glied wird allgemein das Antennenkabel verwendet, bei dem eine minimale Länge nicht unterschritten und ein bestimmter Durchmesser nicht überschritten werden darf. Verwendet man einen WLAN-Adapter, dessen Sendeleistung 14 dBm beträgt, so müssen die Antennenkabel und ggf. die Blitzschutzeinrichtung in der Summe eine Dämpfung von 8 dB aufweisen, damit eine Antenne mit 14 dBi angeschlossen werden darf. Damit man als Anwender das Leistungsbudget nicht berechnen muss, bieten in der Regel die Datenblätter der Antennen genaue Angaben für die erforderlichen Antennenkabel, deren minimale Länge und Mindestdurchmesser.
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Last updated on 27-Jun-2014. |