Wireless LANs sind Lokale Netze, die über Funk oder Infrarotlicht arbeiten, also ohne Kabel. Neben den von IEEE unter 802.11 standardisierten WLANs gibt es noch das von ETSI standardisierte HiperLAN, Bluetooth, ZigBee, nanoNET und Wireless-USB.

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Die Übertragung in WLANs basiert auf Mikrowellen oder wie beim Infrarot-LAN mit Infrarotlicht. Entsprechend der genutzten Übertragungsfrequenz unterscheidet man die drahtlosen Netze in Spread-Spectrum-Netze (DSSS), die Funkübertragung mit dem Frequenzsprungverfahren (FHSS) und die Schmalband-Mikrowellen-Netze.

Übersicht über die Übertragungsbereiche von WLANs

Spread-Spectrum ist die am weitesten verbreitete Technologie und liegt im Frequenzbereich von 2,4 GHz, dem ISM-Band. In diesem Frequenzband stehen zwischen 60 bis 80 Kanäle mit einer Übertragungsrate von 1 Mbit/s zur Verfügung. Für die schnelleren Übertragungsraten von 11 Mbit/s stehen nur drei Kanäle zur Verfügung.

Die Schmalbandtechnik nutzt vorwiegend den Frequenzbereich im 5-GHz-Band, aber auch den Schmalband-Mikrowellenbereich von 18,8 GHz bis 19,2 GHz. Die Anwendung beider Technologien unterliegt damit gesetzlichen Bestimmungen.

Datenübertragungsraten für unterschiedliche Zellengrößen

Die Radiosysteme mit Spread-Spectrum oder Mikrowelle können zwei unterschiedliche Topologien haben: die Sterntopologie oder die Bustopologie. Bei der Sterntopologie agiert ein zentraler Hub als Schaltstelle im LAN, beim Bussystem sendet jede Station unmittelbar an alle anderen.

Bei allen drahtlosen Systemen wird die Gesamtleistung maßgeblich von ihrer physikalischen Umgebung bestimmt. Generell sind bei dem Einsatz von drahtlosen LANs bautechnische und physikalische Gegebenheiten, die die Übertragung und die Ausdehnung der LANs beeinträchtigen, zu berücksichtigen. Spread-Spectrum-Systeme können Distanzen bis zu 300 m überwinden.

Reichweite von Rundstrahlern in Abhängigkeit vom Antennengewinn

Die funktechnische Übertragung von den Zugangspunkten (AP) und den WLAN-Routern zu den Stationen erfolgt im Innenbereich mit Rundstrahlern, das sind Stabantennen mit einer omnidirektionalen Abstrahlcharakteristik. Die überbrückbaren Entfernungen sind abhängig vom Antennengewinn und dem Datendurchsatz. Je größer die Entfernung, desto geringer wird die Datenrate.

Die WLAN-Architektur für drahtlose Netzwerke wird in Funkzellen eingeteilt. Eine Funkzelle besteht im Minimum aus einem Sender/Empfänger-Paar und wird als der Raum definiert, in dem alle Sender und Empfänger dieselbe Frequenz und/oder denselben Code benutzen. Je nach Ausdehnung der einzelnen Funkzellen unterscheidet man zwischen Picozellen, Mikrozellen und Makrozellen.

Notebook mit PC-Card für WLANs. Foto: Siemens

WLANs kennen zwei Betriebsarten, den Infrastructure-Mode und den Ad-Hoc-Mode. Beim Infrastructure-Mode mit einzelnen Funknetzwerken, werden die Funkzellen von Access Points (AP) zentral gesteuert. Beim Ad-Hoc-Betrieb wird eine direkte Funkverbindung auf Peer-to-Peer-Basis hergestellt.

Zu Betrieb und Verwaltung benötigen WLANs ein umfassendes WLAN-Management, das die WLAN-Sicherheit unterstützt.