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Überblick
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Frequenzbänder
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IEEE 802.11a (Wi-Fi)
Anzahl Kanäle: 12
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5,125 GHz bis 5,850 GHz
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IEEE 802.11b (Wi-Fi)
Anzahl Kanäle: 11 (USA) / 13 (Europa)
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2,4 GHz bis 2,4835 GHz
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IEEE 802.11g (Wi-Fi)
Anzahl Kanäle: 14
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2,4 GHz bis 2,4835 GHz
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IEEE 802.16d (WiMAX)
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Sub 11 GHz
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IEEE 802.16e (WiMAX)
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2 GHz bis 6 GHz
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Kanalbandbreite
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10 bis 30 MHz
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Modulation
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FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum):
- 2GFSK (2-Level Gaussian Frequency Shift
Keying): 1 Mbps
- 4GFSK (4-Level Gaussian Frequency Shift
Keying): 2 Mbps
DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum):
- DBPSK (Differential Binary Phase Shift
Keying): 1 Mbps
- DQPSK (Differential Quadrature Phase Shift
Keying): 2, 5,5, 11 Mbps
OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing): 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54, 75 Mbps
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Maximale Link-Länge
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WiFi: 30 bis 300 Fuß
WiMAX: 1 bis 6 Meilen
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Zugriffsart
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CSMA - CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)
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Datenrate
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802.11a: 54 Mbps max; i.a.R. 1 bis 2 Mbps
802.11b: 11 Mbps max; i.a.R. 4 bis 10 Mbps
802.11g: 54 Mbps max
802.16d: 75 Mbps max
802.16e: 30 Mbps max
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Übertragungsleistungsrate
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100 mW bis 1 W
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Anwendungen
Das Wireless LAN (WLAN) oder Funk-LAN nach IEEE 802.11 ist der gängigste Standard für drahtlose lokale Netze. Er ermöglicht über eine Strecke von 30 bis 300 m Datenraten von bis zu 54 Mbit/s.
Auf diese Weise können sich die Teilnehmer kabellos mit einem Netzwerk verbinden. Die Einwahl erfolgt über Funk-Zugangspunkte, die auch als Hotspots bezeichnet werden. Ein Hotspot kann bis zu drei Verbindungen gleichzeitig verwalten. Die verfügbare Bandbreite wird unter angeschlossenen Teilnehmer aufgeteilt. Mehrere Zugangspunkte kommunizieren per Roaming miteinander, um so die Längenbegrenzung zu umgehen.
Neben der Vernetzung über Hot Spots, können die Geräte auch direkt miteinander verbunden werden. Diese Vorgehensweise wird gelegentlich als "Ad-hoc Netzwerk" bezeichnet.
Darüber hinaus wird das WLAN für den drahtlosen Internetzugang und zum Verbinden mehrerer Netzwerke über eine WLAN-Bridge (802.11c) genutzt.
WiMAX nach IEEE 802.16 beschreibt eine neue Technologie, die über größere Entfernungen, als es bei WiFi der Fall ist, Breitbandverbindungen in der "letzten Meile" ermöglichen wird. WiMAX schafft größere Mobilität mit höheren Datenraten.
WLAN-Kurzporträt
Nach 7-jähriger Entwicklungszeit wurde das Wireless LAN im Jahre 1997 von der IEEE-Gruppe verabschiedet. 802.11b/g verwendet das ISM-Band (Industrie, Wissenschaft, Medizin) bei 2,4 GHz und ist zulassungsfrei, während 802.11a im FCC U-NII-Band bei 5 GHz zugewiesen wurde. 802.11b verwendet entweder FHSS oder DSSS, 802.11a und g sowie WiMAX dagegen OFDM.
Das Frequenzsprung-Verfahren (FHSS) scheint ein Zufallsverfahren zu sein, ist aber Bestandteil der Hardware-Codierung von Sender und Empfänger. Es ist fast unmöglich, durch einfaches Abhören der Broadcast-Nachricht die Reihenfolge des Frequenzwechsels zu bestimmen.
Das Direktsequenz-Spreizspektrum (Direct Sequence Spread Spectrum, DSSS) verwendet einen Pseudo-Rausch-Code (PN-Code). Die redundanten Daten werden während der Signalspreizung hinzugefügt. Diese so genannten Chips führen dazu, dass die Daten für Geräte, die den jeweiligen PN-Code nicht kennen, praktisch nicht lesbar sind.
Beim Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) handelt es sich um ein Mehrträger-Modulationsverfahren. Es teilt die Daten über das verfügbare Spektrum auf. Daher wirken sich Störungen immer nur auf einen geringen Teil des Signals aus. Dieses Verfahren ähnelt dem konventionellen Frequenzmultiplex. Der Unterschied liegt in der jeweils anderen Modulation und Demodulation der Signale. Die Minimierung der Interferenz zwischen den Kanälen genießt Priorität.
Die Sicherheit des Funknetzes wird durch zusätzliche Verschlüsselungen erhöht.
Die Norm IEEE 802.11e ergänzt die Norm 802.11a/g um Anforderungen zur Gewährleistung der QoS (Quality of Service) und zum Streaming. Die Norm IEEE 802.11i erweitert die Normen 802.11a/b/g um Bestimmungen zur Verschlüsselung und Authentifikation.
Die Norm 802.11n muss noch von der IEEE 802.11-Gruppe verabschiedet werden. Sie wird einen Brutto-Durchsatz von bis zu 500 Mbit/s, einschließlich einer hohen QoS, festlegen und im 5-GHz-Band angesiedelt sein.
Das UWB (Ultra Wideband) gemäß IEEE 802.15.3a ist ein zukünftiges Verfahren für drahtlose Kurzstreckennetze (WPAN), das über kurze Entfernungen (max. 9 m) hohe Datenraten (bis 480 Mbit/s) ermöglicht. Es wird zurzeit von der IEEE 802.15-Gruppe entwickelt.
Typische Messungen
Numerische Messungen: Signalstärke, Rauschpegel, SNR, Träger/Rausch-Abstand, HF-Interferenz, Nachbarkanalunterdrückung, Kanalleistung
Grafische Anzeigen: Leistung als Funktion der Zeit und der Frequenz, Modulationsspektrum
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