Kurze Einführung

Aus Freifunk Leipzig
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Copy&Past aus der Wikipedia:

Ein WLAN kann auf zwei Arten (Modi) betrieben werden – im Infrastruktur-Modus oder im Ad-hoc-Modus.

Im Infrastruktur-Modus wird eine Basisstation, häufig ein Wireless Access Point, speziell ausgezeichnet. Er koordiniert die einzelnen Netzknoten. Da WLAN auf der Sicherungsschicht (Schicht 2 im OSI-Modell) dasselbe Protokoll wie Ethernet verwendet, kann über einen Wireless Access Point mit Ethernet-Anschluss leicht eine Verbindung zu kabelgebundenen Netzen hergestellt werden. Eine Ethernet-Netzwerkkarte kann also gar nicht unterscheiden, ob sie mit einer anderen Ethernet-Netzwerkkarte oder (über einen Access Point) mit einer WLAN-Karte kommuniziert. Infrastrukturnetze erfordern, implementiert man sie sinnvoll, mehr Planung.

Im Ad-hoc-Modus ist keine Station besonders ausgezeichnet, sondern alle sind gleichwertig. Ad-Hoc-Netze lassen sich schnell und ohne großen Aufwand aufbauen. Es ist nicht vorgesehen, dass Pakete weitergereicht werden. Es kann also vorkommen, dass ein physisch zentral stehender Computer das gesamte Netz erreichen kann, ein Computer am Randbereich jedoch nur einen Teil. Es sind maximal 6 Verbindungen im Ad-hoc-Modus möglich.

Die Antennen handelsüblicher 802.11 Endgeräte lassen 30 bis 100 Meter Reichweite auf freier Fläche erwarten. Mit neuester Technik lassen sich sogar 80 Meter in geschlossenen Räumen erreichen.

Bessere WLAN-Hardware sollte den Anschluss einer externen Antenne erlauben. Mit externen Rundstrahlantennen lassen sich bei Sichtkontakt 100 bis 300 Meter im Freien überbrücken.

Leichtbauwände mindern die Reichweite durch Dämpfung der Signale, sind aber einzeln kein großes Hindernis; dagegen werden Metalle und (Stahl-) Beton nicht durchdrungen. Oberflächen können aber experimentell als Reflektorwand dienen, um Funklöcher “auszuspiegeln” - je besser die Leitfähigkeit und je größer die Fläche umso besser.

Bäume, insbesondere dicht belaubte, sind ebenfalls Hindernisse für WLAN-Verbindungen. Je stärker die elektrische Leitfähigkeit des Materials, desto stärker der Effekt. Außerdem können leitende Gegenstände in der Nähe von Antennen deren Richtcharakteristik stark beeinflussen.

WLAN nach 802.11a (maximal 54 Mbit/s brutto) arbeitet im 5-GHz-Band, in dem ein größerer Frequenzbereich (455 MHz Bandbreite) zur Verfügung steht und damit 19 nicht überlappende Frequenzen (in Deutschland) lizenzfrei nutzbar sind. Im Normalbetrieb nach 802.11a sind 30 mW Sendeleistung erlaubt. Unter strengeren Auflagen (TPC, Transmit Power Control und DFS, Dynamic Frequency Selection) sind höhere Sendeleistungen bis 1000 mW gestattet. TPC und DFS sollen sicherstellen, dass Satellitenverbindungen und Radargeräte nicht gestört werden (World Radio Conference 2003). Dies und die höheren Kosten der Hardware auf Grund der höheren Frequenz bewirken, dass sich 802.11a noch nicht gegen 802.11b oder g durchgesetzt hat.

Mit speziellen Richtfunkantennen lassen sich bei Sichtkontakt mehrere Kilometer überbrücken. Hierbei werden teilweise Rekorde mit Verbindungen über mehrere hundert Kilometer aufgestellt, bei denen abgesehen von den Antennen keine anderen aktiven Verstärker eingesetzt werden. Allerdings funktioniert das nur bei optischer Sicht und möglichst auch freier 1. Fresnelzone.

Antennen bringen einen Sende- wie Empfangs-Gewinn (Antennengewinn, in dBi), indem sie elektromagnetische Wellen bündeln. In Deutschland ist die Strahlungsleistung von WLAN-Antennen auf 100 mW (= 20 dBm) EIRP (bei 2,4 GHz) bzw. 1000 mW EIRP (bei 5,7 GHz mit TPC und DFS) begrenzt.