Wireless Networking Standards

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Autor:in: Sam Goldheart

Aktuelle Komponenten für Drahtlosnetzwerke verwenden einen oder mehrere der folgenden Standards, die zusammenfassend als Standards bezeichnet werden:

Die 802.11b-Spezifikation wurde Mitte 1999 veröffentlicht und Geräte, die darauf basieren, überschwemmten bald den Markt. 802.11b unterstützt eine maximale Datenrate von 11 Mbit/s, vergleichbar mit 10BaseT-Ethernet, und hat einen typischen Durchsatz in der Praxis von etwa 5 Mbit/s. 802.11b verwendet das lizenzfreie 2,4-GHz-Spektrum, was bedeutet, dass es anfällig für Interferenzen durch Mikrowellenherde, schnurlose Telefone, Bluetooth-Adapter und -Geräte sowie andere Geräte ist, die sich das 2,4-GHz-Spektrum teilen. 802.11b ist funktional veraltet, da Komponenten, die schnellere Standards nutzen und eine wesentlich bessere Sicherheit bieten, heute zu einem angemessenen Preis erhältlich sind. Millionen von 802.11b-Adaptern sind weiterhin im Einsatz, hauptsächlich als integrierte Adapter oder PC-Card-Adapter in Notebooks.

Der 802.11a-Standard wurde gleichzeitig mit 802.11b veröffentlicht, setzte sich jedoch langsamer durch, da er ursprünglich eine FCC-Lizenz erforderte und 802.11a-Komponenten deutlich teurer waren als 802.11b-Komponenten. 802.11a unterstützt eine maximale Datenrate von 54 Mbit/s und hat einen typischen Durchsatz in der Praxis von etwa 25 Mbit/s. Er verwendet einen Teil des 5-GHz-Spektrums, der früher lizenziert war, was Interferenzen durch andere Geräte begrenzte. Im Gegensatz zum wilden 2,4-GHz-Spektrum, in dem jeder ohne Genehmigung agieren konnte, war das 5-GHz-Spektrum streng reguliert, um Interferenzen zu vermeiden. Obwohl dieser Teil des Spektrums heute lizenzfrei ist, bleibt er relativ übersichtlich. Der wirkliche Nachteil von 802.11a besteht darin, dass ein 5-GHz-Signal eine geringere Reichweite hat und leichter blockiert wird als ein 2,4-GHz-Signal. Dennoch erlebt 802.11a, das eine Zeit lang dem Untergang geweiht schien, eine Renaissance, die vor allem von Heimanwendern vorangetrieben wird, die festgestellt haben, dass das von 802.11a genutzte 5-GHz-Spektrum für Aufgaben wie das drahtlose Streaming von Videos weitaus zuverlässiger ist.

Der aktuellste Drahtlosstandard ist 802.11g, der die besten Funktionen von 802.11a und 802.11b kombiniert. Wie 802.11b arbeitet 802.11g im 2,4-GHz-Spektrum, was bedeutet, dass es eine gute Reichweite hat, aber anfällig für Interferenzen von anderen 2,4-GHz-Geräten (wie schnurlosen Telefonen) ist. Da sie dieselben Frequenzen verwenden, können 802.11b-Komponenten mit 802.11g-Komponenten kommunizieren und umgekehrt. Wie 802.11a unterstützt 802.11g eine maximale Datenrate von 54 Mbit/s und hat eine typische Bandbreite in der Praxis von etwa 25 Mbit/s. Wenn keine Interferenzen vorliegen, reicht das aus, um Video-Streaming in Echtzeit zu unterstützen, was mit 802.11b nicht möglich ist. 802.11g-Komponenten sind heute preiswert und haben 802.11b abgelöst.

MISCHEN VON DRAHTLOSKOMPONENTEN

In der Theorie basieren 802.11b- und 802.11g-Komponenten auf Standards, sodass Komponenten verschiedener Hersteller zusammenarbeiten sollten. In der Praxis stimmt das weitgehend, obwohl geringfügige Unterschiede bei der Implementierung der Standards zu Konflikten führen können. Insbesondere enthalten einige High-End-802.11b/802.11g-Komponenten proprietäre Erweiterungen für Sicherheit, schnellere Leistung und ähnliche Zwecke. Diese Komponenten arbeiten im Allgemeinen mit Komponenten anderer Anbieter zusammen, jedoch nur auf Basis des "kleinsten gemeinsamen Nenners", das heißt, unter Verwendung der Standard-802.11-Funktionen. Der beste Weg, um sicherzustellen, dass dein Drahtlosnetzwerk mit minimalen Problemen läuft, ist der Kauf aller Drahtloskomponenten beim selben Anbieter.

Mehrere Hersteller, darunter D-Link und NetGear, produzieren Drahtloskomponenten, die angeblich eine Bandbreite von 108 Mbit/s bieten sollen. Tatsächlich tun sie das, aber nur, indem sie bei der 802.11g-Spezifikation "schummeln". Solche Komponenten, umgangssprachlich als "802.108g"-Geräte bezeichnet, funktionieren wie beworben, ihre Verwendung kann jedoch zu Konflikten mit 802.11g-konformen Geräten in der Nähe führen.

Das Problem ist Folgendes: 802.11g definiert 11 Kanäle (13 in Europa), jeder mit 22 MHz Bandbreite. Jeder 22-MHz-Kanal kann die volle Bandbreite von 54 Mbit/s von 802.11g unterstützen. Aber diese Kanäle überlappen sich, wie in Abbildung 14-1 gezeigt. Drei der Kanäle – 1, 6 und 11 – überlappen sich überhaupt nicht, was bedeutet, dass drei 802.11g-konforme Drahtlosnetzwerke in der Nähe, von denen jedes einem der drei nicht überlappenden Kanäle zugewiesen ist, das 2,4-GHz-Spektrum ohne Konflikte teilen können. Alternativ können zwei 802.11g-konforme Netzwerke zwei Kanälen zugewiesen werden, die sich nicht überlappen, zum Beispiel Kanal 2 und 8.

Leider ist das Design von 802.108g-Geräten so ausgelegt, dass sie nicht nur 2/3 des verfügbaren Spektrums beanspruchen, sondern das gesamte. Anstatt die oberen 2/3 oder die unteren 2/3 des Bereichs zu nutzen, verwenden aktuelle 802.108g-Geräte die mittleren 2/3 und lassen nur kleine Spektrum-Segmente an beiden Enden des Bereichs ungenutzt. Da die von 802.108g ungenutzt gelassenen Spektrum-Segmente nicht so breit wie ein voller Kanal sind, können keine anderen 2,4-GHz-802.11-Geräte ohne Interferenzen in der Nähe eines 802.108g-Geräts arbeiten, das im 108-Mbit/s-Modus mit voller Geschwindigkeit läuft.