802.11 und Probleme durch Kanalüberlappung in Ballungsräumen

Seit 1997 der Standard 802.11 verabschiedet wurde, hat sich WLAN zu einer Technik für die Massen entwickelt. Wie gehen Anbieter von Hardware für Konsumenten mit dem immer wertvoller werdenden ISM-Band um?

Um dieser Frage nachzugehen, habe ich ein möglichst repräsentatives Wohngebiet in einer Kleinstadt betrachet. Im folgenden die anonyme Auswertung der ersten Daten.

Kanalüberlappung

Das Wohngebiet hat eine ungefähr Größe von 106.000 Quadratmetern und besteht aus Mehrfamilienhäusern. Gemessen wurde die Nutzung des Wohngebiets im ISM-Band zwischen 2,4 und 2,5Ghz (WLAN nach 802.11). Die bestehende Nutzung des Frequensbereichs ist enorm, wie die folgende Ausleuchtungskarte zeigt.

Wohngebiet in Kleinstadt, ~106.000 qm
Wohngebiet in Kleinstadt, ~106.000 qm

Es sind nur Bereiche als abgedeckt eingezeichnet, in denen mit dem Empfangsgerät und einer Empfindlichkeit von -85dBm eine 802.11b-Verbindung mit 11Mbit möglich wäre. Mit diesen Parametern konnten Beacons von 126 WLAN-Zugangspunkten empfangen werden.

Besonders interessant ist dabei die Anzahl der Zugangspunkte auf dem selben Kanal, durch die der Empfang der Signale stark gestört werden kann. Im ISM-Band um 2,4 Ghz stehen für 802.11-Anwendungen nur drei überlappungsfreie Kanäle zur Verfügung, was daraus folgt, dass ein Kanal eine Bandbreite von 20 Mhz benötigt. In Deutschland dürfen die Kanäle 1 (2,412 Ghz) bis 13 (2,472 Ghz) für 802.11 genutzt werden. Es bietet sich eigentlich an, die Kanäle 1,6 und 11 (bzw. 1,7 und 13) einzusetzen, aber mit steigender Auslastung dürfte es zur Überlastung kommen, was die Zuverlässigkeit stark beeinflusst. Die Auswertung bestätigt das.

Kanal# überlappender Zugangspunkte
132
215
30
42
51
630
76
83
96
105
1116
1210
131

Alle eingetragenen Zugangspunkte überlappen im entsprechenden Kanal mit mindestens einem anderem Zugangspunkt. Das kann zu Empfangsproblemen und reduzierter Geschwindigkeit führen.

Empfehlung

Um die Zuverlässigkeit und Qualität zu steigern, müsste entweder der Frequenzbereich erweitert werden, oder die Sendeleistung der einzelnen Zugangspunkte (dynamisch) reduziert werden, so dass keine Überlappung mehr stattfindet. Weniger ist in diesem Fall mehr.

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