Georg-Simon-Ohm

Fachhochschule Nürnberg

Fachbereich Betriebswirtschaft

Sommersemester 2003

e  -Business: WLAN  

1.  Inhaltsverzeichnis  

1.  Inhaltsverzeichnis.  3

2.  Die Welt wird drahtloser  4

3.  Abgrenzung der Thematik  4

4.  Wireless Local Area Network (WLAN)  4

4.1  Was ist ein WLAN?  6

4.2  Wie funktioniert das WLAN?  6

4.3  Wie gelangen die Daten ins Medium ( Frequenzband)?  7

4.4  Probleme bei der Datenübertragung  8

4.5  IEEE802.11 und die einzelnen Standards.  9

5.  Hip, Hype, Hiper - WLAN und HiperLAN/2.  13

6.  W-LAN und Bluetooth.  14

7.  Wireless-LAN contra UMTS.  16

8.  Wie geht es weiter?  17

9.  ANHANG.  20

9.1  Quellenangaben  20

9.2  Abbildungsverzeichnis  20

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2. Die Welt wird drahtloser

Erstmals 1971 an der Universität von Hawaii miteinander kombiniert, wird drahtlosen Datennetzen und Funktechnologien große Zukunft vorausgesagt. Sie erfüllen den Traum, frei von lästigen Kabeln - „anywhere“ und „anytime“ - kommunizieren zu können. Die Netzwerkindustrie wollte dem Boom bei mobilen EDV-Geräten wie Notebooks und PDAs mit einem adäquaten Medium begegnen, um die gewonnene Mobilität auf die Vernetzung auszudehnen. Aufgrund historisch gewachsener Verbindungsprotokolle und regional unterschiedlicher Regularien für die Benutzung von Funkfrequenzen - nicht alle Kanäle sind gleich frei verfügbar - ist das eine komplexe Aufgabe.

3. Abgrenzung der Thematik

Die Industrie bietet neben WLAN (Wireless Local Area Network) mit HiperLan/2 (High Performance Radio Local Area Network, Type2) und Bluetooth gleich mehrere Netzwerkstandards, die gegeneinander um Marktanteile buhlen. Die aktuell besten Chancen haben ¹ die nach dem IEEE-Standard 802.11 gefertigten Produkte. Sie waren am schnellsten auf dem Markt und werden mit dem Begriff WLAN assoziiert.

1985 begann die Arbeitsgruppe 802 des Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) - zuständig für die Standardisierung von LAN-Standards - sich mit drahtloser Netzwerktechnologie zu befassen. Sie bestätigte zwölf Jahre später den Standard IEEE802.11. Die davon gängigste Variante ist heute WLAN gemäß dem Standard IEEE802.11b, das in diesem Jahr die Erweiterungen durch IEEE802.11g und IEEE802.11h sowie 2004 durch IEEE802.11i erfährt.

Das echtzeitfähige und zur Übermittlung von Sprache geeignete Bluetooth soll dagegen im Nahbereichsfunk das Kabel zwischen Maus und PC, zwischen Handy und Headset oder zwischen PC und PDA ersetzen. Die europäische Technologie weist standardisierte Schnittstellen zum Mobilfunknetz der 3. Generation (3G) UMTS aus. Da echtzeitfähig, ist es besser als IEEE802.11-WLANs für die Übertragung von Sprache und Multimedia geeignet. Es ist jedoch weder in markgängigen Produkten zu finden, noch bereits vollständig entwickelt.

¹ Wireless LAN’s Networkers’ Guide/ Bluetooth, HiperLAN, WLAN&Co/ Arno Kral, Heinz Kreft/ Mark

und Technik Verlag (München)/ 2003/ Seite 14

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Dass man sich überhaupt mit verschiedenen technologischen Ansätze für das gleiche Aufgabenfeld - die drahtlose Transmission von Daten, Sprache und Videobeschäftigen muss, liegt weniger an der Technologie als an historisch gewachsene Interessen wie die Nutzung bestimmter Frequenzbänder für militärische und zivile Zwecke sowie an staatlicher Regulierung. Für die Nutzung der Frequenzbereiche sind die nationalen Gesetzgeber zuständig. Es gibt bis heute weltweit keine einheitliche Freigabe des lizenzfreien 2,4 GHz-Bandes. Wobei die Verfügbarkeit der Kanäle in diesem Band überschaubar sind. Technisch gesehen sind für IEEE802.11b-Geräte im lizenzfreien 2,4 GHz-Frequenzband 14 Kanäle definiert, von denen die ETSI (European-Telecommunications-Standards-Institute) für die Nutzung in Deutschland 13 freigegeben hat. In den USA können elf verwendet werden, in Frankreich nur vier. Damit lässt sich weltweit einheitliche Hardware verwenden, die Einschränkung der Kanäle erfolgt per Firmwareprogrammierung und Treiber.

Derzeit von WLAN-Herstellern begehrt ist das 5-GHz-Band. Es wird jedoch in Europa für die zivile Luftüberwachung genutzt, was eine Freigabe erschwert. Im 5 GHz Band unterscheiden sich die nationalen Vorschriften wesentlich, was Hersteller zu einer Auffächerung ihrer Produktpalette zwingt und zu verschiedenen

Standarderweiterungen wie IEEE802.11a und IEEE802.11h geführt hat. Die USA haben diesen Bereich bereits zugelassen. Europa hat diesen Bereich erst aktuell in Zulassung. Entsprechend sind die nationalen Regularien noch uneinheitlich. Die ETSI hält in Erweiterung des IEEE-Standards 802.11a noch zwei weitere Funktionalitäten für erforderlich: TPC (Transmission Power Control), eine automatische Anpassung der Sendeleistung in Abhängigkeit der Signalstärke und DFS (Dynamic Frequency Selection), ein automatischer Frequenzwechsel im Falle von Überlagerungen. Die entsprechende Norm dazu (IEEE802.11h) ist in Vorbereitung und wird vermutlich Ende 2003 verabschiedet. Die deutsche RegTP (Regulierungsbehörde für Telekommunikation und Post) hat diese beiden Funktionen verbindlich in ihre Allgemeinzulassung übernommen. Ebenfalls abweichend vom 802.11a Standard wurden von der deutsche RegTP andere Frequenzbereiche im 5-GHz-Band als zum Beispiel in den USA erlaubt, was die Hersteller entsprechend berücksichtigen müssen.

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4. Wireless Local Area Network (WLAN)

4.1 Was ist ein WLAN?

WLAN steht als Abkürzung für Wireless Local Area Network (kabelloses lokales Netzwerk) und dient der leitungsfreien Überbrückung von Entfernungen mit Datenraten von mindestens 1 Mbit/s bis derzeit in Deutschland maximal 11 Mbit/s. WLAN überbrückt Entfernungen zwischen drei und 300 Metern, um den typischen Ausdehnungen von Arbeitsgruppen gerecht zu werden. Die bereitgestellte Technologie hat das IEEE im Standard 802.11 und dessen Erweiterungen 11b, 11a, 11d, 11e, 11g und 11h spezifiziert. Um den lizenzfreien Betrieb zu ermöglichen, setzten die Standardgeber 1997 zunächst auf das ISM-Band im 2,4 GHz-Frequenzbereich zur Nachrichtenübermittlung, in dem gleichzeitig unkritische Aufgaben wie das Erhitzen von Speisen in der Mikrowelle verrichtet werden, weshalb es für industrielle, wissenschaftliche (Scientific) und medizinische Zwecke (=ISM) freigegeben wurde.

Die erst nach der b-Variante verfügbare IEEE802.11a-Version nutzt dagegen Teile des 5-GHz-Spektrums. Dieses Frequenzband wird in Europa zugleich von brisanten Diensten genutzt wie durch das zivile Luftüberwachungsradar. Die Integration von Sprach- oder anderen Echtzeitdiensten stand bei der Entwicklung von WLAN nicht im Vordergrund. Deshalb sind andere Technologien wie HiperLAN/2 oder Bluetooth für ein Management von Echtzeitanwendungen besser geeignet.

4.2 Wie funktioniert das WLAN?

WLANs werden in Flughäfen, Hotels, Gaststätten und Stadtzentren eingesetzt. Die Funkübertragung findet außerdem zunehmend flächenweite Verbreitung an öffentlichen Plätzen, den sogenannten Public Hot Spots. Dort dienen Hot Spots der punktuellen Versorgung bei hohem Datenaufkommen in kleinen Bereichen und als flexibles Zugangsmedium zum Internet.

Anwender benötigen einen Laptop oder einen PDA (=Mobile Station) mit einer WLAN-Karte. (siehe Abbildung 1) Außerdem müssen Anwender auch dazu bereit sein, die relativ junge Technik zu verwenden. Erfüllen WLAN-Nutzer diese Voraussetzungen, müssen sie sich am Beginn wegen Ressourcenbegrenzung und

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