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Weshalb Wireless Network Technologies?

Diese Netzwerktechnologie basiert auf der Funktechnik und nutzt somit für die Datenübertragung die Luft als Kanal. Jedoch ist die Annahme bzw. These im Kontext der einzigen Möglichkeit der Datenübertragung in Bezug auf Luft als solche eine irrige und somit falsche. Der pyhsikalischen Grundlage nach ist es eine elektromagnetische Welle, welche wiederum an eine elektrische und magnetische Transversalwelle gekoppelt ist, die im freien Raum bzw. im Raum-Zeit-Kontinuum übertragen wird. Daher können diese elektromagnetische Wellen auch ohne das Medium Luft übertragen werden, wie z. B. im Weltall, ergo im Vakuum. 

Daraus resultiert die Möglichkeit, sich nicht erschlossene Regionen oder Örtlichkeiten ohne die Verlegung von Kabeln kostengünstig zu vernetzen oder diese Technologie theoretisch auch im Weltraum zu benutzen. 

Wir beschränken uns hier jedoch auf den irdischen Teil. 

Wie bei den drahtgebundenen Netzwerken werden auch diese in folgende Segmente unterteilt nach IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers):

PAN (Personal Area Network):

IEEE 802.15.3 UWB (Ultra-Wide Band)=High Speed Wireless PAN; bis zu 1000 Mbit/s

LAN (Local Area Network):

• IEEE 802.11 Wireless LAN, 1997 veröffentlicht, nutzt 2,4 GHz-Frequenz, Reichweite im Haus ca. 20m 
• IEEE 802.11a, 1999 veröffentlicht, nutzt 5 GHz-Frequenz, Reichweite im Haus ca. 35m 
• IEEE 802.11b, 1999 veröffentlicht, nutzt 2,4 GHz-Frequenz, Reichweite im Haus ca. 38
• IEEE 802.11g, 2003 veröffentlicht, nutzt 2,4 GHz-Freqzenz, Reichweite im Haus ca. 38m 
• IEEE 802.11n Wi-Fi (Wireless Fidelity) theoretisch bis zu 600 Mbit/s, 2009 veröffentlicht, nutzt 2,4 GHz sowie 5 GHz Frequenz, ca. 70m
• IEEE 802.11ac, bis zu 6,933 Gbit/s im 5 GHz Band, Standard 802.1n, siehe eins drüber

MAN (Metropolitan Area Network)

• IEEE 802.16 Broadband Wireless Access, Dezember 2001, 10-66 GHz Frequenz, max. bis zu 128 Mbit/s (28-MHz-Kanal), bis zu 75 km 
• IEEE 802.16 WiMAX, Worldwide Interoperability for Microwave Access, für genauere Deklarationen wird ein extra Artikel geschrieben 

WAN (Wide Area Network):

• 5G, von 10 Gbit/s - 20 Gbit/s möglich ab 2020 
• 4G, bis zu 100 Mbit/s
• 3G, bis 384 kbit/s, obsolet, 2020 abgeschalten

Merkmale des WLAN - Wireless Lan

• drahtloses LAN = WLAN = lokale Netzwerke, basierend auf Funk

• Endgeräte benötigen diverse Applikationen 

• über sogeannte AP (Access Points) erfoglt der Zugang

• sind über die OSI Schichten 1 und 2 geregelt, Physical & Data Link, Bitübertragungsschicht sowie Sicherungsschicht

• bei Störungen, die extern auftreten können, existieren im Bezug auf die Funkkanäle Maßnahmen in den Kommunikationsprotokollen

• durch HF-Leistungsbeschränkungen (Hochfrequenztechnik) ist die Reichweite beschränkt 

• gegen Abhörmaßnahmen muss sehr gut und stark verschlüsselt werden z.B. AES-256 bit

• weltweiter Standard

• lizenzfreier Betrieb

• hohes Maß an Flexibilität vorhanden (an jeweilige Gegebenheiten anpassbar) 

• relativ einfache Handhabung/Administration bezüglich der Endgeräte 

Im WLAN nach IEEE 802.11 existieren Einzelspezifikationen, die diversen Anforderungen gerecht werden. 

Grundlagen hierzu sind: 

• BSS (Basic Service Set: Basis-Dienstelement), ein essentielles Architekturelement 

• STA (Station: Station), Mitglied des BSS

• IBSS (Independend BSS: unabhängiges BSS), ist ein BSS, in dem die Kommunikation der STA direkt untereinander stattfindet

• DS (Distribution System: Verteilungssystem), fungiert als Element, um die Verbindung mehrerer BSS untereinander oder dem Zugang zum Festnetz zu ermöglichen 

• AP: (Acces Point: Zugangspunkt), ist der Access zum DS und nutzt das WM (Wireless Medium) sowie das DSM (Distributed System Medium

• ESS: (Extended Service Set: extendierte Dienstelemente), Zusammenführung/schaltung mehrerer BSS über DS

• Portal: es realisiert den Übergang zu einem anderen LAN

Grundlegend wird bei IEEE 802.11 das CSMA/CA-Verfahren (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) genutzt, was der Kollisionsvermeidung dient. 

Im nächsten Artikel befassen wir uns mit dem WLAN-Einsatz sowie der WLAN-Sicherheit, welche unabdingbar und gesetzlich vorgeschrieben, aber auch abgesehen davon, sinnvoll und empfehlenswert ist.