Spektrumanalyse im Wireless-LAN

Als 1997 die Arbeitsgruppe 802.11 des IEEE’s den ersten Standard für Wireless LAN veröffentlichte haben sicherlich nur wenige Personen an die Möglichkeiten heutiger, auf WLAN basierenden Lösungen gedacht. Innerhalb von weniger als 20 Jahren hat sich die mögliche Brutto-Datenrate um den Faktor 600 erhöht. In den kommenden Jahren wird sich durch Erweiterungen des aktuellen Standards (802.11 ac) die Datenrate noch einmal deutlich erhöhen und die Marke von 5 Gbit/s überschreiten.

Die angesprochenen Datenraten sind zwar rechnerisch möglich, doch in der Realität sieht es nicht selten anders aus. Unternehmen klagen häufig über Verbindungsprobleme oder Verbindungsabbrüche im Bereich WLAN. Die Probleme sind in vielen Fällen unregelmäßig und nur selten reproduzierbar, welches die Fehleranalyse deutlich erschwert. Anders als im kabelgebundenen Datennetzwerk dient bekannterweise das Medium Luft als Übertragungsmedium zwischen den Clients und den eingesetzen Access Points (APs). WLAN-Kommunikation wird nach dem heutigen Stand der Technik im 2,4 GHz und 5 GHz Frequenzband betrieben. Immer mehr funkbasierte Technologien greifen heutzutage ebenfalls auf diese Frequenzbänder zu. Dieses führt häufig dazu, dass es selbst ohne Einwirkung von Störsignalen fremder WLAN’s zu gravierenden Kommunikationsproblemen im eigenen drahtlosen Netzwerk kommen kann. So senden beispielsweise Microwellen, Bluetooth, ZigBee oder auch einige Alarmanlagensysteme mit einem Radar-Bewegungsmelder oder drahtloser Videoübertragung im 2,4 GHz Frequenzband Signale aus. Doch auch das 5 GHz Frequenzband ist nicht immer vollständig nutzbar, da beispielsweise Wetterradarsysteme in diesem Frequenzband einen Vorrang haben. Erkennt ein WLAN-System, dass ein Wetterradarsystem durch die eigenen Signale gestört werden könnte, so sind die Frequenzbereichen von 5,25 GHz bis 5,35 GHz (Kanäle 52 – 64) und 5,47 GHz bis 5,725 GHz (Kanäle 100 – 140) nur eingeschränkt nutzbar.

 

Fehleranalyse/Spektrumanalyse beim Kunden:

CaptureVor einigen Wochen wurde die RedIP GmbH um Rat gefragt, welches ziemlich genau dem oben geschilderten Szenario entspricht. Hierbei musste ein Netzwerkspezialist der RedIP GmbH feststellen, dass die geschilderten Probleme im WLAN hätten verhindert werden können. In der vorgefundenen Installation wurden ohne eine vorherige Spektrumanalyse diverse Access Points installiert. Diese Installation ist ein Beispiel dafür, dass Unternehmen auf Grund von Unwissenheit am falschen Ende sparen und im Nachhinein doppelte Investition tätigen müssen. In diesem Fall sind die Kanäle 6 bis 10 durch Bewegungssensoren des Alarmanlagensystems für die Kommunikation im WLAN unbrauchbar. Dieses ist sehr schön in der rechts stehenden Grafik in der Tabelle Channel Summary (oben links) zu erkennen. Der Duty Cycle liegt durchgängig bei über 99%. Verfügen die verbauten APs nicht über die Möglichkeit im 5 GHz Frequenzband betrieben zu werden, so muss in neue APs investiert werden.

Im Bereich Interferers & Devices ist der Ursprung der WLAN Probleme zu erkennen – die Bewegungssensoren (Motion Detectors). Diese kommunizieren mit der Alarmanlage und nehmen daher gewisse Kanäle des 2,4 GHz Frequenzbandes nahazu vollständig ein. Die in diesem Beitrag dargestellte Grafik ist ein Auszug aus der verwendeten Software AirMagnet Spektrum XT. Diese Software ist nur ein Bestandteil des Optiview XG des bekannten Herstellers Fluke Networks und dient zur Spektrumanalyse im 2,4 GHz und 5 GHz Frequenzbandes.

Sollten auch Sie vorhaben ein neues WLAN zu planen, sprechen Sie uns gerne an. Wir stehen Ihnen gerne sowohl beratend als auch bei der technischen Umsetzung mit unserem Team zur Seite.