Wireless Local Area Network (WLAN)

Abk. WLAN; Drahtloses lokales Netzwerk. 1. Begriff: Technik zur drahtlosen lokalen Vernetzung (lokales Netz), bei der die Kommunikation der Netzknoten über Funk realisiert wird.

2. Funktionsweise: Ein Wireless LAN besteht aus Netzknoten, die jeweils mit einer Funk-Netzwerkkarte ausgerüstet sind. Jeder Netzwerkknoten bildet für sich eine Funkzelle. Die Kommunikation zwischen einzelnen Netzwerkknoten ist möglich, solange sich ihre Funkzellen überschneiden. Die Reichweite einer Funkzelle wird von der Umgebung und dadurch resultierenden Funkstörungen beeinflusst und variiert zwischen 300 m im Freien und 30 m in Gebäuden, im Standard 802.11y sogar bis 5 km im Freien. Die verwendete elektro­magnetische Strahlung durchdringt in diesem Bereich geschlossene Fenster und Wände. Zur Ausdehnung eines bestehenden WLAN sind lediglich weitere Rechner mit entsprechenden Netzwerkkarten notwendig, deren Funkzellen den bereits durch Funkzellen abgedeckten Bereich schneiden. Darüber hinaus kann ein sog. Access Point eingesetzt werden, um die Reichweite zu erhöhen. Der Access Point bildet eine eigene Funkzelle, wodurch sich die Abstände einzelner Rechner vergrößern können, so lange ihre Funkzellen die des Access Points nicht verlassen.

Die zur Verfügung stehende theoretische Datenübertragungsrate ist vom verwendeten Standard abhängig und variiert zwischen 2 MBit/s und 600 MBit/s. In der Praxis ist diese Rate aufgrund auftretender Funkstörungen allerdings kaum zu erreichen und liegt netto zwischen 0,9 und 74 MBit/s.

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3. Standards: Es existieren verschiedene Standards zum Aufbau von WLANs. Diese unterscheiden sich im verwendeten Frequenz­band zur Signalübertragung und in der maximalen Datenübertragungsrate. Alle Standards nutzen öffentlich zugängliche Frequenzbereiche (Industrial, Science and Medical-Bänder, ISM-Bänder), die weltweit ähnlich angelegt sind.

• Der weit verbreitete Wireless LAN-Standard 802.11 (genau genommen eine Ansammlung und Fortschreibung technisch unterschiedlich akzentuierter Funkstandards) wird vom Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) spezifiziert und durch Ergänzungen weiterentwickelt. Der ursprüngliche Standard legt eine Datenübertragung mit 2 MBit/s im 2,4-GHz-Band fest. Die Ergänzung 802.11b definiert in demselben Frequenzband eine maximale Datenübertragungsrate von 11 MBit/s. Um höhere Daten­übertragungs­raten von bis zu 54 MBit/s zu realisieren, nutzen Wireless LANs nach der Erweiterung 802.11a ein anderes Modulationsverfahren und das höhere 5 GHz-Frequenzband. Die Erweiterung 802.11g setzt dieses Modulationsverfah­ren im 2,4 GHz-Frequenzband ein und erzielt ebenfalls 54 MBit/s. Der Vorteil von 802.11g gegenüber 802.11a liegt darin, dass ein Wireless LAN nach 802.11g abwärtskompatibel mit bestehenden 802.11b-Infrastrukturen ist und diese nutzen kann. Im September 2009 wurde der bislang neueste Standard 802.11n von der IEEE ratifiziert, der mittels Multiple-Input-Multiple-Output-Technik (MIMO) wesentlich höhere Datenraten von bis zu brutto 600 MBit/s realisiert oder alternativ die Sendereich­weite bei gleichbleibender Geschwindig­keit steigert. Die Kompatibilität zu 802.11b und 802.11g ermöglicht eine einfache Aufrüstung bestehender WLAN-Netze.
  
  
• Das European Telecommunications Standard Institute (ETSI) stellt einen alternativen Wireless LAN-Standard vor, der sich in der Praxis jedoch wenig durchsetzen konnte. Das HIPERLAN/1 (High Performance Radio Local Area Network Type 1) spezifiziert ein Wireless LAN, das im 5 GHz-Fre­quenz­band eine Datenübertragungsrate von 20 MBit/s bietet. Die Weiterentwicklung HIPERLAN/2 erzielt im selben Frequenz­band bis zu 54 MBit/s.

4. Anwendung: Mittels Access Points können (mobile) Endgeräte oder ganze WLANs an ein kabelgebundenes LAN angebunden werden. Weit verbreitet ist diese Art der Vernetzung in Universitäten und Unternehmen. Studierende und Mitarbeiter erhalten so Zugriff auf Ressourcen des Universitäts- bzw. Unternehmensnetzwerks. Dazu werden die am LAN angeschlossenen Access Points so verteilt, dass das gesamte Gebäude mit sich überlappenden Funkzellen abgedeckt ist. Die Mitarbeiter können sich dann frei bewegen, ohne den Kontakt zum Netzwerk zu verlieren.

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Gängig ist der Einsatz von Funknetzen in Bahnhöfen, Flughäfen, Bars oder anderen öffentlichen Plätzen, die über einen Internetzugang, meist Digital Subscriber Line (DSL), verfügen. Die Betreiber stellen diese ihren Besuchern bzw. Kunden als öffentliche Internetzugänge, sogenannte Public Spots oder Hot Spots, gegen Gebühren oder auch kostenfrei zur Verfügung.

Eine weitere Einsatzmöglichkeit von Wireless LAN besteht in der Verbindung örtlich getrennter Netzwerke mittels einer Richtfunkstrecke. Es sind lediglich zwei Access Points und zwei gerichtete Antennen nötig, um einige Kilometer (lizenz-) gebührenfrei überbrücken zu können.

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