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W-Lan Grundlagen

 

Bitte beachten Sie : Generell liefern wir nicht an Privatkunden, sondern nur an Gewerbetreibende!

 

#Was ist eigentlich WLAN?

WLAN steht für ein Wireless Local Area Network, ein drahtloses bzw. schnurloses lokales Netzwerk. Diese Ungebundenheit erlaubt ungeahnte Möglichkeiten der Mobilität und des Komforts. Überall in Büros, wo Außendienstmitarbeiter an jedem beliebigen Arbeitsplatz ihr provisorisches Büro aufbauen, oder zuhause auf der Terrasse, im Hotel, oder in anderen öffentlichen Bereichen, wo der Internet-Zugang mittels eines mobilen Gerätes (Notebook, PDA usw.) genutzt werden soll, ist WLan eine sichere und einfache Lösung.
WLAN-Komponenten sind im Regelfall günstig zu erwerben und überall erhältlich.
Der Standard 802.11, um den es auf unseren Web-Seiten geht, hat alle anderen WLAN-Standard fast völlig verdrängt.


 Welches WLAN nutzt welche Frequenz (nachfolgende Tabelle für Deutschland)?

An dieser Stelle soll nur eine kurze Übersicht gegeben werden, um die Auswahl der Antennen zu erleichtern; bitte beachten Sie auch die unterstützten Standards ihres WLan-Accesspoints/ Routers:

Standard        Frequenzen        max. Sendeleistung 
802.11g-Standard
     2,412-2,472 GHz
20 dbm (100 mW) 
802.11b-Standard
   2,412-2,472 GHz
  20 dbm (100 mW) 
802.11a/h-Standard
     5,180-5,320 GHz
23 dbm (200 mW) 
802.11a/h-Standard
     5,500 -5,700 GHz
30 dbm (1 Watt) 
 
 
 
                    
 
 

Gute WLAN-Antennen und entsprechende Kabel steigern die Reichweite von Wireless Lan

Es gibt Antennen mit und ohne Richtwirkung. Die Abstrahlung einer rundstrahlende Antenne können Sie mit einer aufgehängten Glühbirne vergleichen, die einer Richtantenne mit einem Scheinwerfer.

Durch eine externe WLAN-Antenne lassen sich bei vielen Accesspoints und WLAN-Routern die Reichweite des Netzwerks und auch die Signalqualität deutlich erhöhen. Gleichzeitig steigt dadurch natürlich in den meisten Fällen auch der Datendurchsatz. Durch den Einsatz von Rundstrahlern kann man eine Rundumversorgung erreichen. Sektorstrahler werden hauptsächlich im Außeneinsatz verwendet, um von einem Punkt aus gezielt bestimmte Raum-Segmente zu versorgen.
Mit einer Richt-Antenne kann gezielt ein bestimmter Bereich abgedeckt werden oder ein bis zu mehreren Kilometern entfernten WLAN-Accesspoint erreicht werden.

Richtantennen haben generell eine höhere Reichweite als Rundstrahl-Antennen, jedoch wie der Name schon sagt nur in eine bestimmte Richtung.

Antennengewinn (dbI oder dbD)

Jer höher der Antennengewinn desto mehr Leistung wird abgestrahlt und desto mehr wird das Empfangssignal verstärkt. Somit erhöht sich die Reichweite und der Datendurchsatz kann verbessert werden.
Der Gewinn entsteht im Sende- und Empfangsbetrieb. Zur Verbesserung einer WLan-Verbindung kann es daher oft schon ausreichen, auf einer Seite der Funkverbindung eine WLAN Antenne mit höherem Gewinn zu installieren.

Die Dämpfung (in db)

Dem Antennengewinn entgegen wirkt die Dämpfung des Antennen-Kabels, der Stecker und Adapter. Je länger das Kabel ist, desto größer ist der Leistungsverlust. Je höher die Frequenz, desto größer wird die Dämpfung. Dickere Kabel haben in der Regel eine geringere Dämpfung. Um bei einem WLAN die maximale Reichweite zu erzielen, sollte man den Weg vom Sender (Accesspoint oder Router) zur Antenne so kurz wie möglich halten und ein passendes Kabel mit niedriger Dämpfung verwenden.

Hier finden Sie eine Übersicht der gebräuchlichsten Koaxkabel für Wireless Lan mit den Dämpfungswerten bei 2,4 GHz (802.11.b/g) und 5,7 GHz (802.11a);

Der Abstrahlungswinkel der Antennen

Der Abstrahlungswinkel einer Antenne gibt an, in welchem Bereich der Antennengewinn besonder groß ist. Ein Rundstrahler strahlt wie der Name schon sagt 360 Grad aus. Andere Typen sind z.B. Sektorstrahler oder Richtantennen, welche für die verschiedenen Anwendungsfälle einen bestimmten Winkel horizontal und vertikal abdecken (ausleuchten).
Je kleiner der Abstrahlwinkel ist, desto genauer muss die Antenne ausgerichtet werden.


Verarbeitungsqualität

Bei WLAN-Antennen ist die Verarbeitungsqualität besonders wichtig. Schon geringste mechanische Abweichungen führen zu schlechten Sende und Empfangsleistungen.
Vor allem selbstgebaute Antennen können somit in der Qualität sehr stark variieren.


Die Sendeleistung

 

Die Sendeleistung wird in dem logarithmischen Wert dbm angegeben. 1 Milliwatt entspricht 0dbm, 100 Milliwatt entsprechen 20 dbm. 3 db mehr bedeutet eine Verdopplung der Leistung.
Die Sendeleistung der Acesspoints liegt im Bereich von 2,4 GHz im Standard 802.11b bei ca. 15-18 dbm; im 802.11g bei ca. 13-18 dbm.
Im 5,5-5,7 GHz-Band liegen die Sendeleistungen je nach Modus und Gerät zwischen 13 dbm und 26 dbm (10 Milliwatt bis 400 Milliwatt).
Die an der Antenne abgestrahlte Sendeleistung ergibt sich aus:
Sendeleistung des Accespoints z.B. 13 dbm minus Dämpfung der Kabel und Adapter z.B. -5 dbm zuzüglich des Antennengewinns von z.B. 12 dbi ergibt 20 dbm abgestrahlte Leistung (100 mW).

 

Reichweiten

Die Reichweiten bei Wireless Lan hängen von mehreren Faktoren ab (siehe dazu auch unsere Anwendungsbeispiele):
1.) Verwendete Frequenz (802.11 b/g oder 802.11a/h)
2.) Das Gelände, die Sichtverhältnisse sowie der Aufstellungsort der Antenne
3.) Antennengewinn und abgestrahlte Sendeleistung
4.) Dämpfung der Kabel
5.) Qualität (und Empfangsempfindlichkeit) der Geräte (Router/Accesspoints)
6.) Benötigte Übertragungsbandbreite (2 MBit/sek bis 108 MBit/sek)

Man sollte bei der Reichweitenbetrachtung immer eine Reserve einrechnen, besonders wenn eine Verbindung über größere Strecken und im Freien aufgebaut wird, da Witterungseinflüsse, Vegetation oder sonstige Hindernisse, die evtl. auch nachträglich installiert werden, die Reichweite einschränken.

Die nachfolgend aufgeführten Angaben sollen als Richtwerte für die Praxis dienen und sind nicht als maximale Werte zu sehen; bei Reduzierung der Übertragungsbandbreite auf ein Viertel können mit den unten angegebenen Werten die dreifache Reichweite erzielt werden.
 

Beispiele bei WLan mit 802.11a-Standard (Punkt zu Punkt mit beidseitig gleichen Antennen):

Antennengewinn in dbI indoor outdoor 
3 dBi
10-100 m
400 m
6 dBi
15-150 m
600 m
12 dBi (gerichtet)
1200 m
15 dBi (stark gerichtet)  
1600 m
20 dBi (stark gerichtet)
3 km
24 dBi (stark gerichtet, Parabol-Spiegel)
5 km
30 dBi (stark gerichtet, Parabol-Spiegel)
10 km



Die angegebenen Reichweiten für den Aussenbereich gelten bei Sichtkontakt ohne in die Funkstrecke hineinragende Hindernisse. Bei diesen angegebenen Entfernungswerten liegt die nutzbare Bandbreite noch bei der maximalen Linkqualität des Accesspoints/Routers. Wenn z.B. 6 Mbit/Sekunde Übertragungsgeschwindigkeit ausreichen, kann mit den gleichen Geräten ca. die 3-fache Entfernung überbrückt werden.
Es ist anzuraten zu Gunsten einer hohen Betriebssicherheit immer Reserven von 100% einzuplanen! Wenn die Gegebenheiten allerdings ungünstiger sind oder sehr große Strecken mit WLan überbrückt werden sollen, kann ein Empfangsverstärker auf beiden Seiten eingesetzt werden (Kosten-Nutzen Relation beachten).
Bezüglich der abgestrahlten Sendeleistung liegen die oben genannten Praxiswerte im Indoor-Bereich  bei 70 dbm (ca. 50 mWatt), im Outdoorbereich bei 30 dbm (1000 Milliwatt). In Deutschland sind bei grundstücksüberschreitendem WLan im 2,4 GHz-Band max. 20 dbm (100 Milliwatt) im 5,5-5,7 GHz-Band maximal 30 dbm (1000 Milliwatt) abgestrahlte Sendeleistung erlaubt.
Durch den Einsatz der oben bereits genannten Empfangsverstärker auf jeder Seite kann die Reichweite auf bis das Dreifache gesteigert werden, ohne die zulässige abgestrahlte Sendeleitung zu überschreiten.

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