Wireless LANs (WLAN) sind drahtlose lokale Netze (LAN), die ihre Daten mit Funk übertragen. Wenn man von WLANs spricht, meint man die von der Arbeitsgruppe IEEE 802.11 standardisierten. Die Entwicklung der WLANs begann Mitte der 90er Jahren mit dem Standard 802.11, der mit 1 Mbit/s und 2 Mbit/s noch relativ geringe Datenraten hatte. Dank verbesserter und ausgefeilter Modulationsverfahren und Codierungen konnten die Datenraten bei 802.11b auf 11 Mbit/s gesteigert werden, bei 802.11g und 802.11a auf 54 Mbit/s und bei 802.11n auf bis zu 600 Mbit/s. Mit 802.11ac und 802.11ad sogar auf über 6 Gbit/s.
Die verschiedenen Funk-LAN-Techniken
Neben den reinen WLANs gibt es viele Funktechnologien wie Bluetooth für die Nahbereichskommunikation, ZigBee für Sensornetzwerke und die Gebäudeautomation, WiMAX oder HiperLAN für den Anschlussbereich, Infrarot-LANs, Wireless-HDMI für das Home-Entertainment und Wireless-USB für Drahtlos- Schnittstellen. Mit einigen dieser Technologien können auch Netzwerke mit mehreren Stationen aufgebaut werden, trotzdem fallen sie im allgemeinen Sprachgebrauch nicht unter die WLANs.
WLANs arbeiten mit Mikrowellen in den beiden Frequenzbereichen von 2,4 GHz, im ISM-Band, und im 5-GHz-Bereich. Sie nutzen unterschiedliche Modulationsverfahren, Codiertechniken und Funk-Übertragungsverfahren. Zu den bekannteren gehören die Spreizbandtechnik ( DSSS), das Frequenzsprungverfahren ( FHSS) und die Schmalband-Mikrowellen-Technik im Frequenzbereich von 18,8 GHz bis 19,2 GHz.
Die Topologie von WLANs
Von der Topologie her arbeiten WLANs mit Funkzellen in Sterntopologie oder in Bustopologie. Bei der Sterntopologie agiert ein zentraler Access Point ( AP) als Schaltstelle im WLAN, beim Bussystem sendet jede Station unmittelbar an alle anderen. Eine Funkzelle besteht zumindest aus einem Sender, dem Wireless Access Point ( WAP) und einem Empfänger, der empfangenden Station. Die Anzahl der Empfangsstationen ist im Standard festgelegt. Die Funkzellengröße wird maßgeblich von der zulässigen Sendeleistung der Access Points bestimmt, aber auch von der Funkfrequenz und den physikalischen Bedingungen in der Funkzelle. Generell sind bei dem Einsatz von drahtlosen LANs bautechnische und physikalische Gegebenheiten, die die Übertragung und die Ausdehnung der LANs beeinträchtigen, zu berücksichtigen.
Die Funktechnik von WLANs
Die funktechnische Übertragung von den Funkzugangspunkten (WAP) bzw. von 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.
Von der Netzkonstellation unterscheidet man bei WLANs den Infrastructure-Mode und den Ad-Hoc-Mode. Beim Infrastructure Mode besteht das WLAN aus einer einzelnen Funkzelle, das vom Wireless Access Point (WAP) zentral gesteuert wird. Als Ad-hoc-Netz konfiguriert sich das WLAN selbst; neue Kommunikationspartner werden dynamisch eingebunden.