Donnerstag, 16. Januar 2014

Wie weit kann ein WLAN senden? Folge 6/8: Wir sind nicht alleine

Nun, dies hier ist eigentlich kein spezifisches Thema für WLAN über längere Distanzen – sondern ein Thema für jegliche WLAN-Netze.
”Wir sind nicht alleine!” - dass heisst, wir finden in unsere Umgebung andere WLANs und diese können unser eigenes WLAN negativ beeinflussen.
Und insbesondere bei Punkt-zu-Punkt-Verbindungen können diese “anderen” WLANs auch weitere “eigene” WLANs sein.
Und umgekehrt beeinflusst unser WLAN auch die Anderen.
Zusätzlich gibt es auch Nicht-WLAN-Signale, welche die gleichen Frequenzen benutzen.
Diese teilweise absichtlichen, meist jedoch völlig unabsichtlichen Störquellen, spielen natürlich auch eine Rolle.
Also, schauen wir uns diese gegenseitigen Einflüsse an und gruppieren sie dabei in 3 Gruppen:
a) Störungen am Standort des Senders
b) Störungen am Standort des Empfängers
c) Störungen zwischen den Standorten

A) Störungen am Standort des Senders
Nun, wenn wir hier unsere Punkt-zu-Punkt-Verbindung anschauen, dann interessiert uns der Einfluss irgendwelcher Störquellen eigentlich gar nicht.
Allerdings wäre dies ein wenig kurz gegriffen – denn:
- in umgekehrter Richtung ist dieser Standort der Standort des Empfängers, also spielen die Punkte welche unter B) folgen werden auch hier eine Rolle
- ich kann auch eigene andere WLANs stören und daher bin ich interessiert, dies möglichst zu vermeiden.
Auf was muss ich nun also achten?

Es gibt ein paar grundsätzliche Richtlinien zu beachten:
1. Frequenzband
Uns stehen grundsätzlich 2 Frequenzbänder zur Verfügung – das 2.4GHz- und das 5GHz-Band.
Das 5GHz-Band ist derzeit zu bevorzugen, da es (noch) weniger Störquellen aufweist und insbesondere im Aussenbereich höhere Sendeleistungen erlaubt!
2. Kanalwahl
Unabhängig vom Frequenzband sollte unsere Punkt-zu-Punkt-Verbindung Kanäle vermeiden, welche in der Nähe bereits verwendet werden.
Aufgrund der höheren Anzahl von verfügbaren Kanälen im 5GHz-Band ist dieses Band wiederum zu bevorzugen.
3. Antennenwahl
Die richtige Antenne kann sehr viel beitragen.
Zum Einen kann eine gerichtete Antenne helfen, eine grössere Distanz zu überbrücken.
Zum Anderen helfen gerichtete Antennen auch sich von konkurierenden WLAN-Signalen zu differenzieren, da die Signal gerichtet gesendet und auch empfangen werden.
4. Sendeleistung
Es gibt gesetzliche Vorschriften bezüglich Sendeleistung, welche wir aber im nächsten Blog adressieren werden.
Dieser Punkt hängt nun stark mit den beiden Vorhergehenden zumsammen – erhöhe ich die Sendeleistung, erreiche ich höhere Distanzen; gleichzeitig störe ich aber potentiell auch mehr. Eine gerichtete Antenne kann dies in gelenkte Bahnen leiten, verursacht aber gegebenfalls einen Verstoss gegen die Vorschriften.
Wichtig ist das folgende Bewusstsein:
Sobald das Signal gesendet ist, habe ich keinen Einfluss mehr darauf.
Es wird durch den FSPL und anderes abgeschwächt, aber ich kann nichts mehr tun.

B) Störungen am Standort des Empfängers
Störungen am Empfänger sind massiv wichtiger zu behandeln als am Sender – denn am Empfänger ist das Signal bereits geschwächt.
Schwache Signale kann ich nur noch mit einer Antenne mit hohem Gewinn weiterverarbeiten – dieser Gewinn wirkt aber genauso auf das Rauschen und allfällige Störsignale.
Schwache Signale werden also mit hoher Wahrscheinlichkeit zu schlechten Performance-Werten führen, da das Signal-Rausch-Verhältnis schlecht ist. Bei kritischen Verbindungen sollten also immer eine “Dämpfungsreserve” eingerechnet werden.
Antennen mit hohem Gewinn sind jedoch typischerweise gerichtete Antennen; und wie bereits unter a) beschrieben, können gerichtete Antennen auch dabei helfen, sich RF-Technisch von anderen WLAN’s und Störsignalen zu isolieren.

C) Störungen zwischen den Standorten
 Störungen zwischen den Standorten sind uns eigentlich egal.
Wenn sie zum Problem werden, dann werden sie eigentlich zu Störungen am Standort des Empfängers und sind gemäss Abschnitt b) zu behandeln.
Die Schwierigkeit liegt jedoch oft darin, diese Störungen zu finden.
Störungen an unseren Standorten sind uns häufig bekannt – es ist unser eigenes WLAN oder andere RF abstrahlende Systeme und wir kennen sie.
Non-WiFi-Störungen lassen sich auch leicht mit einfachen Spektrum-Analysern aufspüren.
Jedoch sind Störungen zwischen den Standorten üblicherweise nicht unter unserer Kontrolle und so wissen wir nicht, wann diese Störungen auftauchen oder wieder verschwinden.
Und auch das Aufsprüren ist nicht mehr so einfach, da diese Signale evtl. erst mit gerichteten Antennen zur Geltung kommen.
Und wieder gilt der Grundsatz: Unser Signal und Störsignale sollten auf unterschiedlichen Kanälen liegen – oder zumindest von der Sendeleistung her deutlich unterschiedlich sein.

Zusammenfassend lässt sich sagen:
WLAN-Verbindungen über lange Strecken sollten idealerweise auf isolierten Kanälen angelegt werden.