Computernetzwerke

Points ist bei einigen Geräten, insbesondere solchen für den Home- und Small Office-Bereich, bereits für den DSL-Zugang integriert. Die bekanntesten Geräte dieser Kategorie werden von der Firma AVM unter der Bezeichnung FRITZ! Box hergestellt.

    analoges DSL- undTelefon- Telefon, Drucker, PC, Spiele- Notebook, PC, FRITZ!Fon oder UMT5-/HSRA-Telefon, Fax anschluss Telefon an läge Speicher- konsole, Smartphone, andere DECT- Modem und (analog/ISDN) medien Netzwerk Video/TV-Streaming Telefone USB-Geräte
    Abbildung 4.3: Diese FRITZ! Box bietet neben der Funktionalität eines WLAN-Access Points eine ganze Reihe weiterer Optionen.
    Je nach Modell sind hier ein ADSL/ADSL2+- sowie ein VDSL-Modem für den Internetanschluss integriert, unterschiedliche WLAN-Unterstützungen (IEEE 802.11) mit mehr oder weniger ausgeprägten Firewall-Mechanismen gegeben sowie ein integrierter DHCPServer eingebaut, der für die automatische Zuteilung von IP-Adressen an die WLAN-und LAN-Clients sorgen kann. Die Funktion eines LAN-Switches mit 100 MBit/s oder auch mit 1 GBit/s in Form von bis zu vier Anschlüssen ist dann ebenfalls vorhanden. Außerdem kann auch gleich eine Telefonanlage (ISDN, VoIP), ein Anrufbeantworter, eine DECT-Basisstation für schnurlose Telefone oder auch ein Mediaserver (Fotos, Musik, Video) mit integriert sein.
    4.2 Standards
    Im Jahre 1997 wurde der erste Standard für Wireless LANs (WLANs) unter IEEE 802.11 festgeschrieben, aber erst die entsprechenden Geräte laut der leistungsfähigeren Nachfolgernorm (IEEE 802.11b) haben ab dem Jahre 1999 den bis dato nicht gekannten Erfolg der WLANs begründet.
    IEEE 802.11 stellt im Grunde genommen die drahtlose Ethernet-Realisierung dar. Es handelt sich daher auch hier - wie beim klassischen Ethernet - um ein System für ein Shared-Medium, allerdings basiert es eben nicht auf Kupfer- oder Lichtwellenleiter, sondern die Luft stellt quasi das Medium dar.
    Für die ersten IEEE-WLANs kommt entweder ein Modulationsverfahren mit der Bezeichnung Frequency Hopping (FH) oder Direct Sequence (DS) zum Einsatz. Letzteres ist ab IEEE 802.11b als Standard anzusehen. Die nachfolgenden IEEE-WLAN-Standards sehen maximal 54 MBit/s (802.11a/g/h) vor, was im Wesentlichen durch ein verbessertes Modulationsverfahren (OFDM) erreicht wird. Näheres zu diesen Verfahren ist in Kapitel 4.3 zu lesen.

Standard
Einführung
Frequenzband
Max. Datenrate
Funktechnik
IEEE 802.11
1997
2,4 GHz
2 MBit/s
FHSS, DSSS
IEEE 802.11a
1999
5 GHz
54 MBit/s
OFDM
IEEE 802.11b
1999
2,4 GHz
11 MBit/s
DSSS
IEEE 802.11g
2003
2,4 GHz
54 MBit/s
OFDM
IEEE 802.11h
2003
5 GHz
54 MBit/s
OFDM
IEEE 802.11n
2009
2,4 GHz
600 MBit/s
OFDM-MIMO
    Tabelle 4.1: Die wichtigsten Daten der IEEE 802.11-Standards
    Systeme nach IEEE 802.11a arbeiten statt im 2,4-GHz- im 5-GHz-Bereich. Weil dieses Band in Europa von Ortungs- und Satellitenfunk sowie Radarsystemen verwendet wird, erfordert IEEE 802.11a eine europäische Anpassung, was im Standard IEEE 802.11h resultiert. Hier werden zusätzlich ein dynamisches Frequenzwahlverfahren (DFS: Dynamic Frequency Selection) und eine Steuerung für die Sendeleitung (TPS: Transmission Power) verlangt. Außerdem ist auf einigen Kanälen kein Betrieb im Freien erlaubt. Es sind unterschiedliche, maximale Sendeleistungen für den Indoor- und für den Outdoor-Betrieb (200 mW, 1000 mW) sowie mit und ohne DFS und TPC vorgeschrieben (30 mW), sodass Geräte dieses Standards relativ teuer und daher weniger verbreitet sind.
    Geräte nach dem aktuellen Standard IEEE 802.11n sind für eine maximale Datenrate von bis zu 600 MBit/s vorgesehen. Dieser Standard verwendet ebenfalls OFDM und löst die Versionen IEEE 802.11a und IEEE 802.11g ab. Als wesentliche Neuerung wird bei IEEE 802.11n eine (Antennen-)Schaltungstechnik mit der Bezeichnung Multiple Input Multiple Output (MIMO, siehe folgendes Kapitel) eingesetzt. Aktuelle Einheiten nach diesem Standard werden mit einer Datenrate von 300 MBit/s bei einem Takt von 20 MHz ausgewiesen, und durch eine Verdopplung auf 40 MHz sind dann die 600 MBit/s prinzipiell möglich, was momentan aber noch nicht erreicht wird.
    Die mit den neueren WLANs einhergehende Erhöhung der Datenrate ist nicht auf gänzlich neue Techniken zurückzuführen, dann wäre auch keine Rückwärtskompatibilität möglich. Der vielleicht nahe liegende Gedanke, die Sendeleistung zu erhöhen, damit die Signale stärker und besser zu empfangen sind, verbietet sich, denn in den Standards ist eine Maximalleistung