Reichweiten mit Wireless LAN

Die Reichweite hängt stark von den Räumlichkeiten, den Antennen und der Sendeleistung ab.

Grundsätzlich breiten sich im verwendeten Frequenzbereich von 2.4 GHz oder 5 GHz die Funkwellen quasioptisch aus, d.h. im wesentlichen so, wie man es von "normalem" Licht her kennt. Ideal ist daher eine direkte Sichtverbindung zwischen Access-Point und PC-Karte. In geschlossenen Räumen basiert der Empfang auch stark auf Reflexion der Funkwellen an Wänden oder anderen dichten, ebenen Flächen.

Im Frequenzbereich von 5 GHz (802.11a bzw. HiperLAN/2) ist im Vergleich zu 2.4 GHz (802.11b bzw. 802.11g) zunächst generell - wegen der stärkeren Dämpfung bei höheren Frequenzen - von einer geringeren Reichweite auszugehen. Infolge der stärkeren Reflektivität bei höheren Frequenzen könnte aber mit 5.4 GHz in Innenräumen theoretisch sogar eine höhere Reichweite als mit 2.4 GHz erreicht werden (praktisch ist es meist weniger).

Im folgenden einige grobe Reichweitenangaben (bezogen auf 802.11b), abhängig von den verwendeten Antennen:

• Normale Antennen (die integrierte Antenne der PCMCIA-Karte)
  • auf der grünen Wiese ca. 300m
  • in offenen Räumen oder verglasten Gebäuden ca. 100m
  • in Büros mit dünnen Wänden (kein Beton) ca. 40m
  • problematisch ist u.U. metallbedampftes Energiesparglas - je nach Ausführung ist dahinter mit stark vermindertem bis gar keinem Empfang zu rechnen (dafür eignet sich das wiederum sehr gut als Spiegel, um die Mikrowellen an einem Ort zu empfangen, zu dem keine direkte Sichtverbindung besteht)
  • in Räumen mit Stahlbetonwänden ist an der Wand Schluss - oft geht allerdings noch etwas durch die Fenster raus
  • Achtung - Beton ist nicht gleich Beton. Filigranbeton - aus dem in Neubauten oft Geschoßdecken sind - läßt Funkwellen - wenn auch stark gedämpft - durch.

• externe Range Extender Antenne zum Anschluss an die PCMCIA-Karte
  • geht nur bei dafür geeigneten Karten mit externem Antennenanschluss (das sind in der Regel alle Karten mit Lucent-Chipsatz)
  • der Antennengewinn z.B. der Range Extender Antenne von Lucent beträgt 5 dBi (bei Antennen mit höherem Gewinn muss die Sendeleistung reduziert werden, damit die gesetzlichen Vorschriften eingehalten werden - das ist gerade bei den Lucent-Karten nicht möglich), und verspricht damit eine Reichweitenerhöhung um max. 17%. In der Praxis kann das natürlich auch ganz anders aussehen, und hängt extrem davon ab, in welchem Umfeld man das Funknetz betreibt - in freiem Gelände werden genau diese 17% erreicht, im Büro oder der Wohnung kann die Antenne - je nach verwandtem Baumaterial - auch schon überhaupt keine Wirkung zeigen - wenn man vorher hinter einer Stahlbetonwand keinen Empfang hatte, dann wird man auch mit der Antenne höchstwahrscheinlich keinen Empfang haben...
  • Der Haupteffekt der Reichweitensteigerung kommt aber nicht durch die verbesserte Empfindlichkeit, sondern vor allem dadurch, dass man bei der Range Extender Antenne dank des 1.5m langen Antennenkabels viel freier in der Wahl eines günstigen Antennenstandortes ist - und gerade dass macht im verwendeten 2.4 GHz Funkbereich mit einer Wellenlänge von ca. 12.5 cm und entsprechenden Interferenzen den eigentlichen Effekt - ein paar Zentimeter hin oder her, oder eine Aufstellung der Antenne 'ums Eck' können da wahre Wunder bewirken.

• Spezielle gerichtete Antennen auf beiden Seiten (bei gesetzeskonformer Sendeleistung - E.I.R.P. 100mW)
  • hierfür braucht man freie Sichtverbindung, d.h. freie Fresnel-Zone
  • je nach Antenne ca. 400 - 4000m
  • unter guten Bedingungen sind auch 8km möglich

• Spezielle gerichtete aktive Antennen auf beiden Seiten (gesetzeskonform)
  • auch hierfür braucht man freie Sichtverbindung, d.h. freie Fresnel-Zone
  • damit sind bis ca. 20km möglich
  • Funklantechnik Paulus realisiert auch 34km mit großen aktiven Parabolantennen (siehe 1. Bild).

• Spezielle Antennen mit mehr Sendeleistung als erlaubt!
  • auch hierfür braucht man freie Sichtverbindung, d.h. freie Fresnel-Zone
  • viele dutzend Kilometer
  • es gibt Berichte aus dem Ausland, wo mit einer Samsung-50W-Antenne ein Gebiet mit dem Radius von 50km versorgt wird. Allerdings setzt das auch voraus, dass man in diesem Gebiet alleine funkt.
  • Bei einem Defcon shootout sind 56km mit einer Selbstbauantenne (siehe 2. Bild) erreicht worden.
  • In einem Ballon hat die Firma Alvaron 310km geschafft.
  • Ermanno Pietrosemoli, ein Forscher aus Venezuela, hat 382 km mit einem IsoTruss-Funkmast geschafft (siehe 3. Bild).

Wie man seine Reichweiten verbessern kann und was eine Fresnel-Zone ist findet man in AutoFAQ und HowToWlan.

Achtung An dieser Stelle eine Warnung an alle, die mit dem Gedanken spielen, z.B. mehrere WGs oder Wohnungen via WLAN und T-DSL-Flatrate mit Internet zu versorgen: Grundstücksüberschreitende Verbindungen müssen bei der RegTP ('Regulierungsbehörde für Telekommunikation und Post') angemeldet werden (seit 2003 ist dies nicht mehr nötig <- stimmt das? Hat da mal jemand einen Link? Ja, das stimmt http://www.regtp.de/reg_tele/start/in_05-11-01-05-00_m/index.html Zitat: WLAN- Funkanwendungen können ohne Antrag und förmliche Genehmigung auf diesen Frequenzen genutzt werden. Mit WLAN Funkverbindungen dürfen verschieden Grundstücke ohne Meldepflicht miteinander verbunden werden). Auch von der Verwendung einer zu hohen Sendeleistung ist dringend abzuraten: Wenn sich ein anderer Funknetzbenutzer z.B. wegen Störungen bei der RegTP beschwert, und diese mit ihren Messwagen 'ausrücken' und den Verursacher 'einpeilen', dann zieht das empfindliche Strafen nach sich. In der Vergangenheit - muß man zugeben - ist die RegTP wegen WLAN nur vereinzelt aktiv geworden, aber das ändert sich gerade (siehe auch Spiegel)

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FAQ Ich muss durch x-Wände aus y-Material funken. Geht das?
Wie hier schon soo oft gesagt, ist 'nah' im Wireless-Bereich nicht immer nah. Daher rühren oft Mißverständisse und Enttäuschungen - ein und derselbe AP kann ein komplettes Bauernhaus versorgen, während in einem Plattenbau schon nach einer Wand Schluß sein kann.
Generell läßt sich die Funkversorgung im Vorfeld nur ganz grob abschätzen. Wenn man es genauer haben will muß man testen.
Man sollte sich bei problematischen Verhältnissen nie auf solche Prognosen verlassen, geschweige denn eine Kaufentscheidung davon abhängig machen.

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FAQ Ich habe einen DSL-Anschluß mit einem PC Marke xy. Jetzt möchte ich den Laptop der Marke yz via WLAN anbinden. Könnt Ihr mir eine Hardware empfehlen?
Die ganzen Infos sind ja ganz nett, tun aber nichts zur Sache. Die allesentscheidene Frage ist, wieviel Luft, Holz, Metall, Beton, Mauerwerk oder Sonstiges liegt auf der direkten Verbindungslinie? Wenn sich dann herausstellt, daß da einiges an Mauerwerk und Stahl/Beton vorhanden ist, kann man sich evtl. mit dem einen oder anderen Trick behelfen, oder aber über sinnvollere Alternativen (Kabel, Powerline) nachdenken. Wenn diese Fragen geklärt sind kann man sich über konkrete Hardware unterhalten.

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FAQ Wenn die EIRP per Gesetz beschränkt ist, wie kann dann WLAN-Richtfunk über mehrere km legal möglich sein?
Salopp gesagt, indem man mit der Sendeleistung runter und der Antennenempfindlichkeit rauf geht. Diese Antennen sind mehr oder weniger stark gerichtet, wodurch sie viel weniger Umgebungsrauschen einfangen.

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FAQ Was ist Diversity und soll ich das einschalten?
Wenn Du nicht weißt was Diversity ist, dann schalte es ein. Diversity ist in den allermeisten Fällen sinnvoll und entspricht einer Empfangsverbesserung von ungefähr 3db. Weitere Informationen zu Diversity gibt es bei den WlanGrundlagen.

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Weitere Reichweitenbetrachtungen :

• http://www.steckerprofi.com/wl-yagi2.htm
• http://weblog.andrefiedler.de/wlan/

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