von Redaktion IT-A…
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Seite 2 - Planungs- und Realisierungskriterien für WLANs (1)
Die heute verfügbaren APs lassen sich innerhalb ihres Frequenzspektrums individuell auf die zu nutzende Übertragungskanäle konfigurieren. Von den in Europa verfügbaren 13 Kanälen im 2,4 GHz-Spektrum (802.11b/g) stehen in der Praxis nur drei nicht überlappende Kanäle für die Datenkommunikation mit einer Sendeleistung von 1 Watt zur Verfügung. Diese Kanäle können gleichzeitig ohne Einschränkungen innerhalb derselben Ausleuchtzone verwendet werden.
In Europa sind dies die Kanäle 1, 7 und 13. Es können jedoch sechs Strecken eingerichtet werden, wenn drei in vertikaler und drei in horizontaler Polarisation betrieben werden. Die drei mit der horizontalen Polarisation sollten jedoch wenigstens einen Kanal neben denen mit vertikaler Polarisation liegen. Darüber hinaus ist zu berücksichtigen, dass die WLAN-Kanäle 9 und 10 nahezu identische Frequenzen wie haushaltsübliche Mikrowellenherde (2,455 GHz) aufweisen und dadurch zeitweilig ein vollständiger Verbindungszusammenbruch möglich ist.
Im 5 GHz-Bereich muss zwischen dem 802.11a-Standard und der Variante 802.11h unterschieden werden. Der 802.11a-Standard ist nur für den Gebrauch in geschlossenen Räumen zugelassen. Die zugehörigen Kanäle 36, 40, 44 und 48 dürfen nur mit einer Sendeleistung von bis zu 200 mW in Deutschland im Innenbereich betrieben werden. 802.11h stellt die Harmonisierung des Standards 802.11a für europäische WLAN-Anwendungen dar. Dieser Standard erweitert das WLAN um ein dynamisches Frequenzwahlverfahren und die Steuerung der Übertragungssendeleistung. Dadurch werden andere in diesem Frequenzbereich arbeitende Dienste (Radarsysteme, Satelliten- und Ortungsfunk) nicht gestört.
Ein 802.11h-WLAN darf in Deutschland sowohl innerhalb als auch außerhalb geschlossener Räume betrieben werden. Innerhalb geschlossener Räume ist demnach das Band zwischen 5,15 und 5,25 GHz für bis zu 200 mW sowie von 5,25 bis 5,35 GHz mit 200mW und 5,47 bis 5,725 GHz für bis zu 1.000 mW Sendeleistung freigegeben. Zur Minimierung von Interferenzen zwischen den Access Points ist es wichtig, für die im Projekt zu installierenden Funkzellen nur freie Kanäle zu nutzen und die Nutzung gleicher Kanäle durch ein Kanal/Zellenkonzept zu verhindern.
Bestimmung der Datentransferrate
Im nächsten Schritt folgt die Bestimmung der Transferraten zwischen APs und den WLAN-Clients. Mit Hilfe einer Simulationssoftware werden die Daten über das WLAN zwischen dem Uplink-Port des APs und den WLAN-Clients übermittelt. Hier gelten als Obergrenzen die Maximalgeschwindigkeiten der betreffenden WLAN-Technologie:
Unterschreitet die Performance einen bestimmten Durchsatzwert, haben Sie die Grenzen der Ausleuchtzone erreicht. In diesem Fall müsste der WLAN-Client mit Hilfe der Roaming-Funktion auf den nächsten AP einbuchen. Da die Untersuchung der ersten Funkzelle abgeschlossen ist, kann mit der Installation der ersten benachbarten Funkzelle begonnen werden. Hier wird ebenfalls ein Access Point installiert und das Funkfeld, wie zuvor beschrieben, ausgemessen.
Die Zuverlässigkeit und die Verfügbarkeit sind extrem wichtige Kriterien bei der Übertragung über WLANs. Die Uptime wird durch die Zuverlässigkeit der Übertragungskomponenten, die Redundanz und eine schnelle Umschaltung im Fehlerfall bestimmt. Die Verfügbarkeit eines Dienstes innerhalb eines Unternehmens (Abdeckung) ist für die Systembewertung ebenfalls wichtig. Dieser Parameter wird durch die Abdeckung des Funkfeldes, somit durch die Dichte der Access Points und durch lokal auftretende Störungen vorgegeben. Da die Mobilität eine der Schlüsselkomponenten der Verfügbarkeit der Dienste ist, müssen Sie unbedingt darauf achten, dass das WLAN-System (bestehend aus mehreren Access Points) nicht die Verbindungen zu den mobilen Geräten verliert. Die Mobilität wird durch das Roaming und die für den Roaming-Prozess notwendige Zeit bestimmt.
Nach der Ortsbegehung sind alle notwendigen APs im Projekt festgelegt und alle Planungsfehler aufdeckt. Anhand der erhobenen Daten lässt sich die Verteilung der Empfangssignalstärken im elektronischen Gebäudeplan einzeichnen. Die erfassten Daten, die Empfangssignalstärken aller “hörbaren” APs, dienen der Dokumentation und/oder der Fehleranalyse. Durch die Standortbegehung wird auch die korrekte Umsetzung der Planungsvorgaben dokumentiert. Falsch positionierte oder konfigurierte Access Points sowie falsch montierte Antennen lassen sich erkennen. Mängel können Sie so kontrolliert abstellen und die fehlerfreie Funktion der WLAN-Infrastruktur gewährleisten.
In Teil 2 des Fachartikels beschäftigen wir uns mit der Zukunft des drahtlosen Netzwerks im Unternehmen und zeigen auf, wie Sie sich mit Wireless IPS-Sensoren gegen Angreifer wappnen.
Michael Reisner, Mathias Hein, Axel Simon/dr/ln
In Europa sind dies die Kanäle 1, 7 und 13. Es können jedoch sechs Strecken eingerichtet werden, wenn drei in vertikaler und drei in horizontaler Polarisation betrieben werden. Die drei mit der horizontalen Polarisation sollten jedoch wenigstens einen Kanal neben denen mit vertikaler Polarisation liegen. Darüber hinaus ist zu berücksichtigen, dass die WLAN-Kanäle 9 und 10 nahezu identische Frequenzen wie haushaltsübliche Mikrowellenherde (2,455 GHz) aufweisen und dadurch zeitweilig ein vollständiger Verbindungszusammenbruch möglich ist.
Im 5 GHz-Bereich muss zwischen dem 802.11a-Standard und der Variante 802.11h unterschieden werden. Der 802.11a-Standard ist nur für den Gebrauch in geschlossenen Räumen zugelassen. Die zugehörigen Kanäle 36, 40, 44 und 48 dürfen nur mit einer Sendeleistung von bis zu 200 mW in Deutschland im Innenbereich betrieben werden. 802.11h stellt die Harmonisierung des Standards 802.11a für europäische WLAN-Anwendungen dar. Dieser Standard erweitert das WLAN um ein dynamisches Frequenzwahlverfahren und die Steuerung der Übertragungssendeleistung. Dadurch werden andere in diesem Frequenzbereich arbeitende Dienste (Radarsysteme, Satelliten- und Ortungsfunk) nicht gestört.
Ein 802.11h-WLAN darf in Deutschland sowohl innerhalb als auch außerhalb geschlossener Räume betrieben werden. Innerhalb geschlossener Räume ist demnach das Band zwischen 5,15 und 5,25 GHz für bis zu 200 mW sowie von 5,25 bis 5,35 GHz mit 200mW und 5,47 bis 5,725 GHz für bis zu 1.000 mW Sendeleistung freigegeben. Zur Minimierung von Interferenzen zwischen den Access Points ist es wichtig, für die im Projekt zu installierenden Funkzellen nur freie Kanäle zu nutzen und die Nutzung gleicher Kanäle durch ein Kanal/Zellenkonzept zu verhindern.
Bestimmung der Datentransferrate
Im nächsten Schritt folgt die Bestimmung der Transferraten zwischen APs und den WLAN-Clients. Mit Hilfe einer Simulationssoftware werden die Daten über das WLAN zwischen dem Uplink-Port des APs und den WLAN-Clients übermittelt. Hier gelten als Obergrenzen die Maximalgeschwindigkeiten der betreffenden WLAN-Technologie:
- 802.11a/h = 54 MBit/s
- 802.11b = 11 MBit/s
- 802.11g = 54 MBit/s
- 802.11n = 600 MBit/s
Unterschreitet die Performance einen bestimmten Durchsatzwert, haben Sie die Grenzen der Ausleuchtzone erreicht. In diesem Fall müsste der WLAN-Client mit Hilfe der Roaming-Funktion auf den nächsten AP einbuchen. Da die Untersuchung der ersten Funkzelle abgeschlossen ist, kann mit der Installation der ersten benachbarten Funkzelle begonnen werden. Hier wird ebenfalls ein Access Point installiert und das Funkfeld, wie zuvor beschrieben, ausgemessen.
Die Zuverlässigkeit und die Verfügbarkeit sind extrem wichtige Kriterien bei der Übertragung über WLANs. Die Uptime wird durch die Zuverlässigkeit der Übertragungskomponenten, die Redundanz und eine schnelle Umschaltung im Fehlerfall bestimmt. Die Verfügbarkeit eines Dienstes innerhalb eines Unternehmens (Abdeckung) ist für die Systembewertung ebenfalls wichtig. Dieser Parameter wird durch die Abdeckung des Funkfeldes, somit durch die Dichte der Access Points und durch lokal auftretende Störungen vorgegeben. Da die Mobilität eine der Schlüsselkomponenten der Verfügbarkeit der Dienste ist, müssen Sie unbedingt darauf achten, dass das WLAN-System (bestehend aus mehreren Access Points) nicht die Verbindungen zu den mobilen Geräten verliert. Die Mobilität wird durch das Roaming und die für den Roaming-Prozess notwendige Zeit bestimmt.
Nach der Ortsbegehung sind alle notwendigen APs im Projekt festgelegt und alle Planungsfehler aufdeckt. Anhand der erhobenen Daten lässt sich die Verteilung der Empfangssignalstärken im elektronischen Gebäudeplan einzeichnen. Die erfassten Daten, die Empfangssignalstärken aller “hörbaren” APs, dienen der Dokumentation und/oder der Fehleranalyse. Durch die Standortbegehung wird auch die korrekte Umsetzung der Planungsvorgaben dokumentiert. Falsch positionierte oder konfigurierte Access Points sowie falsch montierte Antennen lassen sich erkennen. Mängel können Sie so kontrolliert abstellen und die fehlerfreie Funktion der WLAN-Infrastruktur gewährleisten.
In Teil 2 des Fachartikels beschäftigen wir uns mit der Zukunft des drahtlosen Netzwerks im Unternehmen und zeigen auf, wie Sie sich mit Wireless IPS-Sensoren gegen Angreifer wappnen.
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Michael Reisner, Mathias Hein, Axel Simon/dr/ln
