NET 04/2025

34 www.net-im-web.de 04/25 Netzebene 5 besser nutzen • LAN [local area network] als lei- tungsgebundenes Anschlussnetz • WLAN [wireless local area network] als funkgestütztes Anschlussnetz Beide Netzvarianten lassen sich auch gleich- zeitig an einemWÜP betreiben. Ein wesent- liches Kriterium für den Internetzugang stellt einVertrag mit dem Internet-Diensteanbieter [internet service provider] über die Bereit- stellung definierter Datenraten im Uplink (UL) und Downlink (DL) dar. Weisen die Datenraten für UL und DL gleiche Werte auf, dann handelt es sich um symmetrische Internetzugänge. Diese sind unter anderem für schnellenDatenaustausch, Cloud-Anwen- dungen und Gaming von Vorteil. Bei den Datenraten ist allerdings zu berücksichtigen, dass sich diese jeweils alle angeschlossenen Endgeräte teilen müssen. Damit viele Endgeräte gleichzeitig und/oder mit hoher Übertragungsqualität auf das Netz zugreifen können, sollten deshalb möglichst große Datenraten angestrebt werden. LAN oder WLAN Auf Glasfaser basierte LANs weisen stets Sternstruktur auf. Das Signal wird dafür mit Hilfe von Splittern als optische Verteiler, die im Bedarfsfall auch gestaffelt eingesetzt wer- den, für die gewünschte Zahl von Anschlüssen aufgeteilt. Jede Verbindung erfordert deshalb eine separate Glasfaser. Bei leitungsgebundenen Anschlüs- sen ist nur die stationäre Versorgung von Endgeräten möglich. Diese Abhängigkeit vom Standort lässt sich durch den Einsatz vonWLANs aufheben. Dabei werden für die Anbindung von Endgeräten keine Leitungen, sondern Funkverbindungen mit Hilfe elek- tromagnetischerWellen verwendet. Für diese Zugriffsmethode wird nach dem Modem stets eine als Access Point (AP) bezeichnete Sende-/Empfangseinheit benötigt. Diese ist üblicherweise mit dem Modem in einer als WLAN-Router (häufig nur als Router) be- zeichneten Funktionseinheit implementiert, WLAN-Router weisen im Regelfall mehrere Antennen auf, umdie optimale hochfrequente Versorgung zu gewährleisten. Funktionalität von WLANs Ein WLAN lässt sich mit der Funkzelle von Mobilfunknetzen vergleichen, bei der eine Basisstation [base station] einerseits die Kom- munikation mit den mobilen Endgeräten sicherstellt, andererseits aber auch die Anbin- dung an das als Backbone-Netz bezeichnete Kernnetz [core network] gewährleistet. Diese Funktion nimmt bei Breitbandkabelnetzen der WLAN-Router wahr. Dabei basiert auch hier die Datenkommunikation auf dem für das Internet relevante Übertragungsprotokoll IP [internet protocol]. Für die Funktionalität vonWLANs wurde der Standard IEEE 802.11 erarbeitet, um proprietäre Konzepte zu vermeiden und damit die kostengünstige Entwicklung von WLAN-Komponenten zu ermöglichen. Der Standard IEEE 802.11 wurde stetig weiter- entwickelt, wobei die Kennzeichnung der Versionen durch der Normbezeichnung an- gehängte Kleinbuchstaben erfolgte. Um die bestimmungsgemäße Funktion einesWLAN zu gewährleisten, müssen alle Endgeräte beim Nutzer für die vomWLAN-Router genutzte IEEE-Version ausgelegt sein, weil sonst keine Interoperabilität gegeben ist. Als Zielsetzung gelten bei WLANs stets möglichst großeWerte für dieDatenraten im Uplink (UL) und Downlink (DL), aber ebenso die durch Fehlerschutzmaßnahmen bewirkte sichere Übertragung der Daten. Dabei entspricht die Brutto-Datenrate der maximal übertragbaren Datenrate, und die Netto-Datenrate ist die für die Informations- übertragung real nutzbare Datenrate. Spezifikationen Da es sich bei WLANs um Funkanlagen handelt, sind für deren Funktionalität Be- triebsfrequenzen erforderlich. InDeutschland gibt es dafür folgende Allgemeinzuteilungen der Bundesnetzagentur, was eine entgeltfreie Nutzung der Frequenzen bedeutet: • 2,4-GHz-Bereich, 2,400 GHz bis 2,483 GHz • Unterer 5-GHz-Bereich, 150 GHz bis 5,350 GHz • Oberer 5-GHz-Bereich, 5,470 GHz bis 5,725 GHz • 6-GHz-Bereich, 5,945 GHz bis 6,425 GHz • 60-GHz-Bereich, 57,44 GHz bis 65,68 GHz Funktionsbedingt sind durch ein WLAN übertragene Informationen von jedermann empfangbar, wenn sich seinmobiles Endgerät imVersorgungsbereich des WLAN befindet. Dieser ist dort gegeben, wo die vomWLAN- Router bewirkte Feldstärke definierteMindest- werte überschreitet.WLAN-Betreiber können sich vor dem Zugriff von Unbefugten durch den Einsatz vonVerschlüsselung [encryption] schützen. Hier hat sich das Verfahren WPA 3 [wireless fidelity protected access, version 3] als Quasi-Standard etabliert. Es basiert auf dem Verschlüsselungs-Algorithmus AES [advanced encryption standard], arbeitet mit Passworten und wird praktisch von allen WLAN-Routern unterstützt. Tücken der Wellenausbreitung Da alle für WLANs verfügbaren Frequenzen im GHz-Bereich liegen, sind die damit ver- bundenen Gegebenheiten der Wellenaus- breitung zu berücksichtigen, aufgrund derer die Ausbreitung quasioptisch erfolgt. Es liegt deshalb ein demLicht vergleichbares Verhalten vor, insbesondere Dämpfung [attenuation] und Reflexion. Aus physikalischen Grün- den nimmt nämlich die Feldstärke des vom WLAN-Router bzw. vommobilen Endgerät abgestrahlten Signals mit zunehmender Ent- fernung ab. Dieser Effekt wird als Freiraum- dämpfung [free space path loss] bezeichnet und ist wie folgt definiert: Die Freiraumdämpfung beschreibt die von der Entfernung zur Quelle abhängige Reduzierung der Leistungsdichte bei der Ausbreitung elektromagnetischer Wellen im hindernisfreien Luftraum. DieseWerte steigen