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Sendeleistung

Die meisten Wireless-LAN-Karten senden mit ca. 30 mW. Das ist ungefähr die Leistung, mit der im 2,4GHz-ISM-Band gesendet werden darf. Technisch ausgedrückt, darf 100 mW EIRP nicht überschritten werden. Warum 30 mW ungefähr den 100 mW EIRP entspricht, klären wir im Folgenden.

100 mW EIRP (Effective Isotropic Radiated Power) it's die Sendeleistung, die man bekommt, wenn man 100 mW in eine in alle Raumrichtungen gleichmäßig (isotrop) abstrahlende Antenne einspeist. Eine solche Antenne existiert nur theoretisch. Eine reale Antenne ist immer ein bisschen gerichtet (allein schon durch den Dipol-Charakter), daher muss man auch mit der Energie heruntergehen, damit man unter der Leistungsflussdichte der isotropen Antenne im Fernfeld bleibt. Bei typischen Antennen ist das ungefähr 30 mW. Weitere Infos zu EIRP.

Der isotrope Strahler:

isotroper Strahler (gross)

Das wäre das Maximum einer erlaubten Antenne mit 100 mW EIRP - eine Antenne, die in alle Raumrichtungen gleichmäßig und insgesamt mit 100 mW sendet. Eine solche Antenne gibt es nicht und kann es auch nicht geben, weil die Dipol-Charakteristik der elektromagnetischen Strahlung immer Abstrahlminima erzwingt.

Dipol (gross)

Eine Antenne, die dem ideal eines isotropen Strahlers am nächsten kommt ist eine einfache Dipol-Antenne. Mit der minimalen Richtwirkung und den Verlusten in den Kabeln ergibt eine Dipolantenne mit 60 mW Sendeleistung ungefähr die erlaubten 100 mW EIRP.

isotroper Strahler und Dipol (gross)

Das sieht dann ungefähr so aus, dass die Anstrahlcharakteristik an den Maxima gerade die Abstrahlcharkteristik eines isotropen Kugelstrahlers mit 100 mW berührt. Die Abstrahlcharkteristik realer Antennen ist allerdings deutlich unregelmässiger und 'verbeulter' als die eines theoretischen Dipols wie in dem Bild, daher senden reale WLAN-Karten oder AccessPoints mit ca. 30 - 50mW Sendeleistung.

Wenn man jetzt eine Richtantenne nutzt und die Sendeleistung nicht reduziert, dann ist die Abstrahlung in eine Richtung sehr stark und in die übrigen schwach. Das sähe dann ungefähr so aus:

isotroper Strahler und Richtantenne (gross) isotroper Strahler und Richtantenne (klein)

Um jetzt die 100 mW EIRP einzuhalten muss man entsprechend mit der Sendeleistung heruntergehen oder bei den älteren Hermes-Karten, gab es eine spezielle rote Variante, die fest auf eine geringere Sendeleistung eingestellt ist.

isotroper Strahler und gemaess EIRP reduzierte Richtantenne (gross) isotroper Strahler und gemaess EIRP reduzierte Richtantenne (klein)

So sind dann auch reale Richtfunkstrecken eingestellt. Je nach Länge der Kabel bewirkt auch die Dämpfung in den Kabeln eine Reduktion der Sendeleistung. Also welchen Vorteil bringt dann eine Richtantenne, wenn sie nicht stärker senden kann als eine einfache Dipolantenne? Der Grund liegt darin, dass mit der Antenne ja nicht nur gesendet, sondern auch empfangen wird. D.h. ein Richtantenne sendet nicht stärker, als eine normale Antenne, sondern empfängt nur sehr viel gezielter aus einer Richtung.

Umrechnung von DeziBel in Milliwatt
FAQ Funktechnik Was habe ich denn eigentlich fuer ein Vorteil durch Richtantennen, wenn ich die Sendeleistung so weit reduzieren muss, dass ich auf 100 mW EIRP komme?
Der wesentliche Vorteil ist, dass ich entsprechend der gerichteten Sendeleistung auch eine gerichtete Empfangsempfindlichkeit habe. D.h. ich empfange nur aus einer bestimmten Richtung und blende das Umgebungsrauschen aus.

FAQ Funktechnik Wie kann ich die Reichweite meines AccessPoints erhöhen? BAUSTELLE
  • Ist der Empfang wirklich unzureichend?
    • mit der Position des Client spielen
    • sind andere AccessPoints auf der gleichen Frequenz in der Nähe?
  • Ist mein AP optimal zu meinen Clients aufgestellt?
  • Kann ich dünnere Wände, Durchbrüche, Fenster usw nutzen?
  • Macht eine gerichtete Antenne Sinn?
  • Macht eine Richtantenne Sinn?
  • Kann ich die Sendeleistung erhöhen?
  • Kann ich das Risiko tragen, mit der (Sende-)Leistung über das erlaubte Maß hinauszugehen?
  • Habe ich nicht bessere Alternativen?
BAUSTELLE

FAQ Funktechnik In den USA werden 1-Watt-Sendeverstärker für etwa 300 USD angeboten, taugen die was? Könnte ich damit durch das dazwischenstehende Haus funken? Oft ist der erste und einzige Gedanke wenn man die Reichweite eines AccessPoints erhöhen will, die Sendeleistung zu verstärken - sei es über eine Richtantenne oder einen Verstärker. Aber in den Fällen, bei denen man die Durchdringung einer Wand im Sinn hat, ist das mit (Atom)-Bomben auf Spatzen geschossen. Man erreicht in aller Regel viel bessere Ergebnisse, wenn man die örtlichen Gegebenheiten intelligent nutzt oder über Alternativen nachdenkt. Siehe: Wie kann ich die Reichweite meines AccessPoints erhöhen?
FAQ Funktechnik Welche Reichweite hat Wireless LAN?
Auf dem freien Feld hat eine normale Funkkarte ein Reichweite von ca. 200m. Genauere Infos unter WlanReichweite

FAQ Warum eine Karte mit mehr als 30-50 mW Sendeleistung legal keinen Sinn macht.
Der Gedanke ist klar: Wenn ich eine stärkere WLAN-Karte habe, kann ich weiter funken. Jetzt gibt es aber Beschränkungen bei der Sendeleistung (100 mW EIRP). OK - kommt als Antwort - aber ich will mit einer schlechteren Antenne oder mit einem langen Antennenkabel funken, so dass den 100 mW EIRP am Ende wieder genüge getan wird. Falsch gedacht - zwar kommt so von Deiner Karte noch etwas raus, weil der Verlust im Kabel durch die stärkere Sendelestung ausgeglichen wird. Aber 'hören' tut deine Karte trotzdem nichts, da die Empfindlichkeit über das gleiche Antennenkabel schlechter geworden ist. Angenommen du hättest mit zwei normalen 30-mW-Karten (100 mW EIRP) gerade noch Empfang, dann ersetzt du eine (oder beide) durch eine starke 100 mW Karte mit einem langen Antennenkabel. Dann wird zwar beim Senden das lange Kabel ausgeglichen, so das bei deiner Antenne 100 mW EIRP rauskommen, aber das Gegensignal kommt wiederum mit der gleichen Leistung vor deiner Antenne an und muss dann aber noch durch dein langes Kabel, so dass die Karte das Signal nicht mehr hört, wenn es das Signal vorher gerade noch gehört hat. D.h. Deine Konstruktion kann zwar weit funken, aber nur nah hören - macht also bei Wireless LAN keinen Sinn.

FAQ Was droht einem eigentlich, wenn man die zulässige Höchstgrenze von 100 mW überschreitet bzw. wer soll das feststellen?
Feststellen tut sowas die RegTP. Allerdings wird sie IMHO nicht unvermittelt aktiv, sondern reagiert auf Anfrage. Allerdings kann jeder der sich gestört fühlt kostenfrei die RegTP bitten, nach dem Rechten zu sehen bzw. mal zu schauen woher Störungen im Funkverkehr herkommen. Je nachdem was der Messwagen der RegTP findet, passiert folgendes:

  1. Die RegTP misst nichts ungewöhnliches und zieht unverrichteter Dinge ab.
  2. Die RegTP findet einen 'Nachbarn', der unzulässig mit mehr als der erlaubten Leistung sendet. Dann wird die RegTP dessen Ausrüstung beschlagnahmen und ihm die Kosten des Einsatzes in Rechnung stellen - das kann je nach Stundensatz der 'Messwagenbesatzung' (werden in der Regel 2 Ingenieure sein) und der Einsatzdauer ziemlich ins Geld gehen...
  3. Die RegTP misst, dass der 'Sich-gestört-fühlende' selbst unzulässig funkt, dann ist er selbst von den Maßnahmen aus 2 betroffen.

Daraus folgt, dass man zwar leicht die RegTP losschicken kann, aber sich vorher vergewissern sollte, dass man nicht selbst der 'Übeltäter' ist. Bisher war es eher selten, dass sich jemand soo gestört fühlt, dass er die RegTP ruft (vielleicht auch, weil kaum jemand von dieser Möglichkeit weiss), aber bei der rasant steigenden WLAN-Dichte wird das zunehmend wahrscheinlicher. Sowas ist auch für einige professionelle 'WLAN-Spezialisten' brisant, die es zum Teil ziemlich bunt treiben und sogar auf ihren Homepages mit Kombinationen werben (und Referenzen angeben), die weit über dem Zulässigen liegen. Wenn die sowas als Werkvertrag abgeliefert haben, möchte ich nicht deren Regress-Risiken am Hals haben.

FAQ Gibt es Ausnahmegenehimgungen für eine höhere Sendeleistung von der Netzagentur (ex RegTP)?
Insebsondere auf Messen wird von Herstellern immer wieder behauptet, es gäbe Ausnahmegenehmigungen für höhere Sendeleistungen. Dazu hier als Zitat die Antwort der RegTP auf eine entsprechende Anfrage:

'Die in den Allgemeinzuteilungen von Frequenzen für WLAN- Funkanwendungen im 2,4 GHz und 5 GHz- Frequenzbereich festgelegten maximalen Strahlungsleistungen von 100 mW [2,4 GHz] bzw. 0,2 und 1 Watt [5 GHz] (E.I.R.P.) gelten für alle Anwender, eine "Ausnahmegenehmigung" für höhere Strahlungsleistungen verbietet sich allein aus dem Grundsatz der Gleichbehandlung. Damit soll einer möglichst großen Anzahl von Nutzern ein gleichzeitiger Betrieb ermöglicht werden. Höhere Strahlungsleistungen würden zu einer Vergrößerung der Störreichweite und somit in Konsequenz gegebenenfalls zu einer Reduzierung der Datenübertragungsrate führen.

Daneben zählt diese Funkanwendung zu den sogenannten Short Range Devices (SRDs), also einer Anwendung zur Überbrückung kurzer Entfernungen, für die im Sinne der Europäischen Harmonisierung der Frequenznutzungen die Leistungsobergrenze gemeinschaftsweit auf die o.g. Grenzwerte festgelegt wurde.'

Soweit das Zitat. (Aus dem letzten Absatz folgt, dass dieser Grundsatz nicht nur in Deutschland, sondern für die gesamte EU gültig ist.)

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