WLAN Timing

Aus dem Physikunterricht weiss vielleicht der Eine oder Andere noch, dass sich elektromagnetische Wellen im Vakuum am schnellsten ausbreiten. Da von einem WLAN im Weltall noch nichts zu lesen war, gehen wir mal hier vom Medium Luft aus - aber auch damit sind die Wellen noch viel schneller als das Kupferkabel. Man sollte also annehmen, dass die Übertragungsverzögerung bei WLAN viel geringer ist...

Leider ist dem aber nicht so: systembedingt können in Funknetzen - im Vergleich zu der recht fehlerfreien Verbindung in einem kabelgebundenen Netzwerk - teilweise erheblich verlängerte Übertragungszeiten auftreten. Das äussert sich z.B. in relativ hohen Ping-Zeiten (relevant vor allem bei Online-Gamern, Voice-over-IP (VoIP) Anwendungen, oder Maschinensteuerungen).

Der Grund dafür ist die Tatsache, dass das Funknetz im berühmt-berüchtigten OSI-Schichtenmodell auf dem Physical Layer (der untersten Schicht) angesiedelt ist, und ergo von den darüberliegenden Schichten (insbesondere der Transport- und Sicherungsschicht) genauso wie ein Netzwerkkabel 'behandelt' wird. Wegen der im Funknetz nicht zu vermeidenden Störungen realisiert WLAN aber, anders als ein einfaches Kabel, schon seine eigenen Korrekturmechanismen. Diese erweiterten Sicherungsfunktionen sorgen bei Fehlern in der Übertragung selbstständig für ein erneutes Verschicken der Datenpakete, ohne dass die höheren OSI-Schichten davon etwas mitbekommen. Der Protokoll-Stack wiederum 'weiss' ja nichts von der Existenz dieser funknetzspezifischen Korrekturmechanismen, deshalb interpretiert z.B. TCP/IP die kleine Verzögerung durch die (Funknetz-)Korrektur seinerseits als 'Verstopfung' der Leitung und erhöht die notwendigen Bestätigungen von Datenpaketen durch den Empfänger, um gehäufte Wiederholungen von Datenpaketen zu vermeiden. Für die gesicherte Datenübertragung hat aber eben schon das Funknetz gesorgt - aus einer ursprünglich kleinen Verzögerung wird damit schnell eine grössere...

http://www.ad.siemens.de/industrial-ethernet/html_76/support/doku.htm

Ein sehr interessantes PDF-Dokument von Siemens beschäftigt sich (neben algemeinen Grundlagen zum WLAN) insbesondere mit dem Einsatz von WLAN in Industriesteuerungen.

-- Andreas Kalkbrenner, Stephan Pietzko - 10. Juli 2004

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