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Ingenieurbüro Manthey

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Reichweite - Das Reizthema

Über die Reichweite von WLAN-Geräten existieren, vor allem von den Herstellern, sehr optimistische Angaben. Diese Angaben basieren zumeist auf den Ausbreitungsverhältnissen im amerikanischen Großraumbüros. Normale Antennen kommen im Freien auf ca.300 Meter, in Gebäuden mit dünnen Wänden auf ca. 40 Meter und in allen anderen Räumlichkeiten hängt die Reichweite ganz von den verwendeten Materialien ab. Mit speziell gerichteten Antennen können die Werte fürs Freie weit übertroffen werden, vorausgesetzt es besteht Sichtkontakt. Gerade im Freien können die Werte für die Reichweite z.B. durch feuchte Wiesen, Seen, Flüsse oder einfach den Abendnebel über der Wiese drastisch reduziert werden.

Im Prinzip gilt im WLAN-Netzwerk ein Grundprinzip: existiert zwischen Sender und Empfänger Sichtkontakt, so sind kaum Probleme zu erwarten. Besteht dieser Sichtkontakt nicht, kann sich die erzielbare Reichweite des WLAN erheblich reduzieren bzw. kein Funkkontakt zustande kommen. In Büros oder Heimnetzwerken befindet sich der Access-Point meist in einem anderen Zimmer als in dem Zimmer, in dem der Laptop zum Beispiel genutzt werden soll. In solch einem Fall kann der Empfang durch die Wände und Einrichtungsgegenstände (Schränke u.ä.) gestört werden, denn die Funkwellen werden teilweise an den Wänden und durch andere große Gegenstände reflektiert. Dabei kommt es auf die Beschaffenheit der Wände und ihrer Stärke an. Als Beispiel wäre hier die relativ geringe Dämpfung des Funksignals durch eine trockene Ziegelwand gegenüber der sehr hohen Dämpfung durch eine Betonwand mit Stahlarmierungen genannt. Auch die Luftfeuchtigkeit in den Räumen und im Mauerwerk spielt eine wichtige Rolle bei der Dämpfung des WLAN-Funksignals. Hohe Luftfeuchtigkeit ist immer nachteilig für die Funkausbreitung des WLAN.

Einen erheblichen Einfluß auf die Reichweite hat die Nähe zu anderen WLANs. In einem Bürohaus mit vielen verschiedenen WLANs kann es zu erheblichen Störungen kommen. Häufigstes Problem ist dabei das gleichzeitige Senden mehrerer WLANs auf dem gleichen oder einen benachbarten WLAN--Kanal. Durch die begrenzte Anzahl der überlappungsfreien Funkkanäle z.B. in WLANs nach 802.11b/g (im 2,4-GHZ-Band sind lediglich die WLAN-Kanäle 1, 6 und 11 überlappungsfrei) kann es hier leicht zu Problemen kommen. Im ungünstigsten Fall führen die Störungen durch Nachbar-WLANs zum Ausfall des eigenen WLAN. Abhilfe bietet hier das gewissenhafte Scannen der Umgebung vor Aufbau des eigenen WLAN. Eine Alternative stellt das Ausweichen mit dem WLAN auf das 5-GHZ-Band (802.11a) dar. Hier stehen 19 überlappungsfreie Kanaäle zur Verfügung. Zudem sind für 802.11a ausgelegte WLAN-Geräte noch so selten, dass im 5-GHZ-Band oftmals eine echte Leere herrscht.

Durch die optimale Platzierung der WLAN-Accesspoints, der WLAN-Karten und die Verwendung von externen WLAN-Antennen kann die Reichweite des Funknetzes stark verbessert werden. Alle namhaften Hersteller von WLAN-Komponenten haben verschiedene Antennen von der einfachen Stabantenne, über Parabolantennen bis zur leistungsfähigen Outdoor-Antenne in ihrem Programm. In räumlichen ausgedehnten WLANs kann man das Reichweitenproblem auch durch die Zusammenschaltung mehrerer Accesspoints über ein Backbone angehen. So wird in Büroetagen durch die Anordnung mehrerer Accesspoint eine sehr gute Funkabdeckung erreicht.

Die größte Reichweite erreichen derzeit WLANs nach dem Standard 802.11n. 802.11a bietet durch die höhere Arbeitsfrequenz eine geringere Reichweite, die zum Teil durch höhere Sendeleistungen ausgeglichen werden kann.

Aktuell gibt es neue Produkte auf dem WLAN-Markt, die das Reichweitenproblem mindern. Dazu werden von den Herstellern zwei Ansätze verfolgt: Leistungssteigerung der Sendeleistung/Erhöhung der Empfangsempfindlichkeit und Verwendung der MIMO-Technologie als Bestandteil von 802.11n.

Mit PoE(Power-over-Ethernet) wird auf völlig andere Art die Reichweite der WLAN-Komponenten erhöht. Mit POE wird der Acess-Point an einer optimalen Stelle positioniert und benötigt keine 220V-Dose vor Ort - die Stromversorgung erfolgt über das Netzwerkkabel. PoE basiert auf den IEEE-Standards 802.3af(15,4W)und 802.11at(30W). Nach diesem Standard wird die Betriebsspannung der PoE-fähigen Endgeräte über freie Adern des Ethernet-Kabels zur Verfügung gestellt. WLAN-Komponenten können nun auch an schwer zugänglichen Stellen betrieben werden. Die maximale Länge des Ethernetkabels incl. Versorgungsspannung beträgt 100m. Damit ist die Wahl des idealen Standortes wesentlich einfacher geworden. Gerade auch im Outdoor-Bereich ist dies ein großer Vorteil. Gleichzeitig kann der Einsatz einer zentralen unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV) die Ausfallsicherheit der angeschlossenen Geräte erhöhen.
Bis zu 60m Installationsfreiraum für den Outdoor-AccessPoint Lancom OAP-54 mit PoE.
Nur mit PoE möglich: WLAN-Outdooreinsatz mit dem Lancom-OAP-54-1 mit PoE und internen Dual-Band-Richtantennen für kostengünstige Punkt-zu-Punkt Verbindungen.