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Grundlagen
Über
WLANs ist heute überall zu lesen, Installationen fast
an jeder Ecke zu finden. Aber eben nur an fast jeder, denn
physikalische Gesetzmäßigkeiten, räumliche Gegebenheiten
und gesetzliche Vorschriften verhindern eine uneingeschränkte
Verbreitung.
Letztere
lassen sich meist nicht verändern. Die optimale Ausnutzung
der technischen Möglichkeiten kann allerdings eine Vielzahl
von Problemen beseitigen, teilweise Wireless-Netze sogar erst ermöglichen.
Eine
dieser technischen Möglichkeiten ist der gezielte Einsatz von
Antennen. Dass durch diese die Reichweiten erhöht werden kann,
ist weitestgehend bekannt. Dass damit die Bandbreite und somit die
Performance vergrößerst werden kann, meist auch. Dass
sich Antennen allerdings auch als Security-Mechanismen eignen, meist
weniger.
Dabei
können, je nach Anwendungsgebiet und Anforderung, die unterschiedlichsten
Varianten zum Einsatz gelangen. Das entsprechende Know-How dazu,
erhalten Sie hier, aber vorweg: Die Allround-Lösung für
alle Fälle gibt es nicht.
Grundlagen
Antennentechnik

Zum
besseren Verständnis von WLAN-Systemen sind einige wenige physikalische
und hochfrequenztechnische Grundkenntnisse hilfreich.
Die
Frequenz f eines Wechselspannungssystems ist die Anzahl der Schwingungen
(Perioden) pro Sekunde mit der Einheit Hertz (Hz).
Elektromagnetische
Wellen breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit c aus. Ohne Dämpfung
beträgt die Ausbreitungsgeschwindigkeit 300.000 km pro Sekunde.
Bei einer Welle mit einer Frequenz von 1 Hertz, wäre der Anfang
bereits 300.000 km entfernt, wenn das Ende gerade abgestrahlt wird.
Diese Entfernung bezeichnet man als Wellenlänge l (gesprochen:
lambda).
l [m] = c / f [Hz] mit c = 3*108 m/s oder l [m] = 300 / f [MHz]
Bei 2,4 GHz = l = 300 / 2400 = 0,125m = 12,5 cm.
Die
Leistung eines Systems wird i.d.R. in zweierlei Maßstäben
angegeben. Einerseits ist die tatsächliche oder maximale
Leistung interessant, z.B. 200 mW. Da sich Werte mit großen
Unterschieden aber speziell graphisch nicht gut darstellen lassen,
benutzt man in der Physik sehr häufig Umsetzungen auf einen
logarithmischen Maßstab. Parallel dazu sind dann auch nur
die Gewinne (Verstärkung) oder Verluste (Dämpfung) im
Verhältnis zu einer definierten Bezugsgröße von
Interesse. Bei Leistungen wird hier meist das Verhältnis
im Bezug auf 1 Watt (Bel=B) oder auf 1 mW (Bel-milli=Bm) benutzt.
Da diese Werte recht klein sind, werden sie noch mit 10 multipliziert,
die Einheit entsprechend erweitert (d=dezi, dB/dBm).
Die Verstärkung vp zwischen Ausgangsleistung P2 und Eingangleistung
P1 berechnet sich als:
vp = lg P2 / P1 [B] = 10 lg P2 / P1 [dB]
1 mW (bezogen auf 1 mW) ist entsprechend 0 dBm, doppelte Leistung
, also 2 mW entspricht 3 dBm, 10-fache Leistung 10 dBm, 100-fache
Leistung entsprechend 20 dBm. Bei Antennensystemen wird zur
Reichweitenverdopplung ungefähr die 4-fache Leistung benötigt,
was 6 dB(m) entspricht.

[Bild
Strahlungsdiagramm Cirkular-Antenne]
Die
Polarisation der Antenne gibt den Verlauf der Funkwelle bezogen
auf die Erdoberfläche an. Standard bei WLAN-Systemen sind
Linear-Vertikale Antennen. Die Wellen verlaufen gleichbleibend
in vertikaler Richtung. Im Gegensatz dazu werden auch Circular-rechts-/
-linksdrehende Antennen angeboten. Die Funkwellen rotieren dabei
während einer Wellenlänge um 360° rechts- oder linksdrehend.
Diese Antennen werden vor allem in Bereichen mit hoher Reflexionsgefahr
eingesetzt, da lineare Reflexionen durch diese Technik reduziert
werden. Sende- und Empfangsantenne benötigen zur Kommunikation
untereinander immer die gleiche Polarisation. Ansonsten muß
mit Verlusten gerechnet werden.

Die Abstrahlcharakteristik einer Antenne ist für deren Einsatzzweck
entscheidend. Sie gibt an, wie sich die Leistung des Signals in
Abhängigkeit der Ausbreitungsrichtung abschwächt. Diese
werden bildlich durch Diagramme dargestellt, sowohl für den
vertikalen als auch den horizontalen Bereich.
Ein weiteres Merkmal einer Antenne ist ihr Öffnungswinkel.
Er ist ebenfalls aus dem Strahlungsdiagramm ersichtlich und wird
gebildet durch die Punkte, bei denen die Strahlungsleistung um
die Hälfte abgefallen ist. Man spricht dabei von den 3 dB
Punkten. Zieht man eine Gerade vom Zentrum des Strahlungsdiagramms
durch den einen 3 dB Punkt, so ergibt sich auf der Winkelachse
ein Schnittpunkt, z.B. 30°. Zieht man nun eine zweite Gerade
vom Zentrum des Strahldiagramms durch den zweiten 3 dB Punkt,
so ergibt sich auf der Winkelachse ein weiterer Schnittpunkt,
z.B. -30°. Daraus ergibt sich ein Öffnungswinkel von
60°. Auf diese Art läßt sich der (Haupt-) Öffnungswinkel
für die horizontale bzw. vertikale Ebene bestimmen.
Für
jeden Zweck die richtige Lösung
Die
Antenne hat die Aufgabe, hochfrequente Energie in Form eines elektromagnetischen
Feldes abzustrahlen, beziehungsweise umgekehrt ein elektromagnetisches
Feld aufzufangen und in hochfrequente Energie umzuformen, die
über ein Hochfrequenzkabel dem Empfänger zugeführt
wird. Die optimale Antenne wäre dabei ein Kugelstrahler,
mit dem Durchmesser einer Wellenlänge. Damit könnte,
egal aus welchem Winkel das Signal einfällt, immer eine komplette
Welle gleichzeitig übertragen werden. Diese, in der Praxis
nicht realisierbare Antenne, bezeichnet man als Isotropen Kugelstrahler.
Gewinne bezogen auf diese Referenzantenne werden in dBi angegeben.
Die einfachste
praktisch realisierbare Antenne ist dagegen ein Stab in Größe
der halben Wellenlänge, der sogenannte Halbwellen-Dipol.
Gewinne darauf bezogen werden in dBd angegeben. Der Umrechnungsfaktor
beträgt dabei dBi = dBd + 2,14 dB.
Antennentechniker
haben nun keineswegs ein Perpeduum-Mobile erfunden. Trotzdem sprechen
sie auch bei passiven Antennen von Gewinn. Hier wird in Wirklichkeit
aber keine Energie gewonnen.
Vielmehr wird, je nach Bedarf, die Feldausbreitung umverteilt.
Die Energie einer gerichteten Antenne wird auf bestimmte Winkelsegmente
des Raumes konzentriert, wobei die Antennen eine bevorzugte Strahlungsrichtung
haben, die sog. Hauptstrahlrichtung.
Man kann den isotropischen Kugelstrahler mit einem Luftballon
vergleichen. Drückt man diesen von oben und unten, entsteht
die typische Charakteristik der Rundstrahlantenne (Omnidirektionale
Antenne).
Wird nun das linke Oval durch Reflektoren in die Hauptstrahlrichtung
„geklappt“, entsteht die typische Charakteristik der Richtantenne.
Bei gleichbleibender Gesamtleistung lassen sich mit gerichteten
Antennen entsprechend höhere Reichweiten erzielen.
Indoor-Antennen
Die
Bedürfnisse im Indoor-Bereich sind relativ einfach zu definieren:
Um optimale Abstrahlung zu erhalten, muß von der Antenne
aus gesehen der abzudeckende Bereich möglichst ungehinderte
Ausbreitung erlauben. Ausgehend vom Accesspoint oder Gateway ist
meist die Montage der Antenne an der Decke die optimale Position,
zumal hier auch die Verlegung der Antennenkabel am problemlosesten
ist. Von der Decke ausgehend muß die horizontale Abstrahlung
360 ° rundum erfolgen, vertikal hingegen sollte die Charakteristik
eine Ausbreitung von 180° nur nach unten ermöglichen.
Die Größe der Antenne spielt nur eine untergeordnete
Rolle, sofern sie nicht störend in den Raum ragt. Nach der
Faustformel „Durch eine Wand geht’s durch“ ist meist der Flur
die optimale Position, sofern sich rechts und links nur je ein
Raum anschließen. Marktüblich sind hier Omni-Antennen
mit bis zu 7 dBi und entsprechendem Montagematerial.
Auf der Clientseite, dem PC, Laptop oder PDA, sollte die Antenne
nahezu gleiche Charakteristik aufweisen, nur vertikal gespiegelt.
Einziger Unterschied ist die Größe. Dazu sind in den
WLAN-Karten Standard-Antennen integriert. Reichen diese nicht
mehr aus, weil z.B. durch massive Wände die Übertragungsraten
sinken, oder der Fest-PC die Einbauslots genau entgegen der Antenne
weisend plaziert hat, kommen Extender-Antennen zum Einsatz. Mobile
User müssen dabei auf die Größe bedacht sein,
die Antennen sollen auch ohne zusätzliche Montage einen festen
Stand besitzen und zwischenzeitlich auch optisch ansprechend wirken.
Zum Einsatz kommen hier ebenfalls Onmi-Antennen, meist mit Gewinnen
von 2-5 dBi. Kleinste Vertreter dieser Gattung sind Mini-Antennen,
die direkt auf die PC-Karte aufgesteckt werden.
Beispiele
für typische Reichweiten mit integrierten Standard Omni-Antennen
| Reichweite
|
11
MBit/s |
5,5
MBit/s |
2
MBit/s |
1
MBit/s |
| offen |
160
m |
270
m |
400
m |
550
m |
| halb
offen |
50
m |
70
m |
90
m |
155
m |
| geschlossen |
25
m |
35
m |
40
m |
50
m |
Sicherheit
durch gerichtete Antennen
Durch
die Forderung nach Empfang an jeder beliebigen Stelle innerhalb
eines Gebäudes lassen sich, unter Verwendung von Omni-Antennen,
Abstrahlungen außerhalb der Räume nicht oder kaum verhindern.
Entsprechend ist auch ein Hack-Angriff auf das WLAN möglich.
Für dieses Problem kann man allerdings einen komplett anderen
Ansatz wählen. Anstatt global alles in allen Richtungen auszuleuchten,
auch Bereiche die praktisch nicht benötigt werden, wird ein
individuelles Design, unter Verwendung von gerichteten Antennen,
erstellt. Antennen mit Öffnungswinkeln von 60°-75°
horizontal und vertikal, im Eckbereich montiert, erlauben auch
eine weitestgehende Abdeckung des Raumes. Befindet sich dieser
noch in einem höhergelegenem Stockwerk, kann von der Straße
aus, im Vorübergehen, auf dieses Netz kaum mehr zugegriffen
werden. In Kombination mit Zellgrößenoptimierung, die
bei guten Accesspoints zum Featureset gehören sollte, oder
leistungsreduzierten Karten, optimiert auf die Gegebenheiten,
kann ein Fremdzugriff in vielen Fällen komplett unterbunden
werden. Hier ist manchmal weniger (Leistung) mehr, zumal damit
eine erhöhte Störfestigkeit gegenüber Reflexionen
einhergeht.
Outdoor-WLANs
Im
Outdoor-Bereich gelten generell natürlich die gleichen physikalischen
Gesetze. Hier kommen jedoch einige zusätzliche Parameter
zum Tragen. Eine Outdoor-Verbindung kann, auf Grund der höheren
Entfernungen, nicht mit dem üblichen LAN-Verfahren arbeiten,
da durch die höhere Laufzeit des Signals alle Verbindungen
durch timeouts abgebrochen würden. Entsprechend setzen die
Hersteller von WWAN-Produkten auf eigene Protokolle, die i.d.R.
nicht herstellerübergreifend benutzbar sind. Dies stellt
in der Praxis aber kein Problem dar, da solche Netze nicht fortlaufend
geändert oder erweitert werden. Im Gegenteil, durch nicht
standardisierte Verfahren wird das Eindringen solcher Netze erschwert.
Weiterhin
sind die Verluste durch längere Kabel und Zubehör, wie
Blitzschutz, leistungsmindernd. Ein Standard HF-Kabel mit einem
Dämpfungswert von 0,8 dB/m würde bei der üblichen
Sendeleistung der WLAN-Karte von 15 dBm bei 19 m Länge nur
noch 1mW Leistung an Ende zur Verfügung stellen. Bei Verwendung
einer 14 dBi Richtantenne und einem Low-Loss Kabel mit 0,2 dB/m
würde andererseits die maximal zulässige EiRP von 100
mW oder 20 dBm überschritten (+15 dBm – 0,2 dB*19m = 3,8
dB + 14 dBi = 25,2 dBm. Hier ist ein leistungsoptimiertes Design
des Gesamtsystems erforderlich, damit einerseits die gesetzlichen
Bestimmungen eingehalten werden, andererseits die maximal erforderliche
Übertragungsbandbreite noch zur Verfügung steht.
Ebenfalls
leistungsbeeinflussend wirken sich Reflexionen aus. Im Indoor-Bereich
lassen sich diese in der Praxis weder berechnen noch kalkulieren.
Outdoor sieht es hier völlig anders aus, die theoretischen
Gesetzmäßigkeiten stimmen mit der Praxis weitestgehend
überein. Funksignale breiten sich, bedingt durch Streuung,
nicht nur auf direktem Wege zwischen Sender und Empfänger
aus. Nimmt das Signal einen längeren Weg und wird es wieder
in Richtung Empfänger abgelenkt (deflektiert), so kommt es
zeitlich später, phasenverschoben, beim Empfänger an.
Liegt diese Phasenverschiebung innerhalb einer halben Wellenlänge,
so addieren sich beim Empfänger beide Signale.
Ist die Phasenverschiebung größer als eine halbe Wellenlänge,
so mindern sich beide Signale gegenseitig, im Extremfall kann
sogar eine Totalaufhebung (Reflexion) möglich sein. Die Differenz
bei 2400 MHz beträgt dabei nur 6 cm.

[Bild:
Fresnel-Zone]
Dieser
Kurve, an der durch Deflexion und Reflexionen bedingt, die Signale
phasenverschoben beim Empfänger ankommen, wird als Fresnel-Zone
(´Frenel-Zone`) bezeichnet. Die Hüllkurven die dabei
eine Verstärkung bewirken werden als Fresnel-Zone ungerader
Ordnung bezeichnet (1. Fresnel-Zone, 3., 5....), die, die eine
Schwächung bedeuten als Zonen gerader Ordnung (2. Fresnel-Zone,
4., 6....).
In
der Praxis gilt es nun, das Gesamtsystem so zu konzipieren, dass
eine maximale Verstärkung erfolgt, Störungen aber nach
Möglichkeit komplett reflektiert werden. Dies erreicht man
vor allem durch Höhenverschiebung der Antenne, soweit, dass
der Bereich der ersten Fresnel-Zone frei von Hindernissen ist,
der Bereich der 2.ten Fresnel-Zone aber durch Hindernisse möglichst
die Wellen komplett reflektiert.
Im Freien Gelände sind Wälder und Wiesen gute Reflektoren.
Straßen hingegen reflektieren bei trockenem Wetter weitestgehend.
Bei Regen wandelt sich dies komplett, durch die feuchte Oberfläche
gleichen diese dann Seen mit fast optimaler Deflexion. Die Antennen-
und Systemhersteller bieten meist entsprechende Berechnungstools,
auf die jeweiligen Produkte angepasst, an. Die Anwendung dieser
Kalkulationsschematas sollte allerdings, bedingt durch eine Vielzahl
beeinflussender Faktoren, dem Fachmann überlassen werden.
Letztendlich
ist bei der Betrachtung zu Outdoor-Systemen noch die sog. Verfügbarkeit
des Systems von Bedeutung. Je höher das Empfangssignal gegenüber
der Empfindlichkeit des Empfängers ist, desto störunanfälliger
ist das System, z.B. gegenüber Witterungsschwankungen. Eine
Fade Margin (oder SOM = System Operatin Margin) von 1 dB kann
eine Signalreduzierung, z.B. durch dichten Nebel von ca. 0,02
dB/km auf einer Entfernung von bis zu 50 km auffangen. Allerdings
ist in Mitteleuropa dem Wetterfaktor längst nicht die Beachtung
zu schenken, wie in Bereichen der USA, da die Schwankungen der
Luftfeuchtigkeit hierzulande meist nur zwischen 60% und 85% liegen.
Allerdings ist eine hohe Fade Margin auch bei Störsignalen,
z.B. durch andere ISM-Anwendungen vorteilhaft.
Um
die generelle Verfügbarkeit des Systems zu gewährleisten,
sollte unbedingt auf eine mechanisch ausreichende Montage geachtet
werden. Hierzu geben die Hersteller die maximal zulässigen
Windlasten an. Je größer die Antenne, desto höher
die Angriffsfläche, desto geringer die maximal zulässigen
Windgeschwindigkeiten. In ungünstigen Fällen müssen
die Antennen in speziellen Winschutzgehäusen integriert werden,
die allerdings immer einen zusätzlichen Verlust an Signalstärke
bedeuten. Bei direkter Außenmontage sollte zusätzlich
auf eine wasserfeste Verlegung geachtet werden. Damit die Antenne
oder das Anschlusskabel nicht „absäuft“ gibt es im Handel
spezielles witterungsbeständiges Klebeband, mit dem die Verbindungsstellen
abgedichtet werden können. Dies gilt auch für Blitz-
und Überspannungschutzeinrichtungen. Erstere sind teilweise
sogar bauseitig verbindlich vorgeschrieben. Der Blitzschutz sorgt
dabei für eine Ableitung bei direktem Einschlag. Überspannungen
durch in der Nähe einschlagende Blitze sind allerdings wesentlich
häufiger. Durch das nur geringe zusätzliche Investment
ist ein Überspannungschutz immer empfehlenswert.
Outdoor
Punkt-zu-Punkt oder Punkt-zu-Multipunkt
Antennen
für den Outdoor -Bereich werden als Richtstrahler mit hoher
Verstärkung (20 dBi) und geringem Öffnungswinkel (10°
- 20°) angeboten. Für die Vernetzung zweier LANs, z.B.
zwischen zwei Gebäuden sind diese Antennen optimiert. Die
hohe Verstärkung ermöglich die Überbrückung
von großen Entfernungen von mehreren Kilometern, der geringe
Öffnungswinkel sorgt für einen fast punktgenauen Übertragungbereich,
Störungen durch Fremdsignale müssten im gleichen Winkel
einfallen.
Gleiches gilt für mehrfach hintereinander geschaltene P-2-P-Verbindungen,
wenn durch Relaisstationen Hindernisse umgangen oder noch größere
Entfernungen überbrückt werden sollen.
Durch
die geringen Investitionskosten von WLAN-Systemen z.B. gegenüber
Standleitungen, und die entfallenden Verbindungsentgelte setzen
zwischenzeitlich auch immer mehr ISPs auf Outdoor-Lösungen.
Dabei werden von ein oder mehreren Zentralstationen aus eine räumlich
verteilte Anzahl von Kunden ans Internet angebunden. Vorallem
in Gebieten mit fehlender DSL-Anbindung sind WLAN-Anbindungen
stark im kommen. Hierfür bietet der Markt ebenfalls entsprechende
Antennen an. Bei größerem Öffnungswinkel, von
meist 60° bis 120° lassen sich von einem Punkt aus ganze
Industriegebiete abdecken. Die verringerte Verstärkung und
somit eine geringere Bandbreite bei gleicher Entfernung ist meist
unproblematisch. Entspricht doch eine 11 MBit-Anbindung ca. 15
DSL-Verbindungen oder fünf 2-MBit-Standleitungen.
Weitere
Entwicklungen
Wie
bereits Eingangs erwähnt, befindet sich High-Speed WLAN-Bereich
in Europa noch in der Entwicklung. Für Produkte nach 802.11g
(54 Mbit bei 2,4 GHz) gelten generell die gleichen Bedingungen
wie für den erprobten Standard 802.11b.
Etwas anders sieht es im 5 GHz Bereich nach 802.11a aus. Zwar
sind die physikalischen Gesetze auch für diese Frequenzen
anwendbar, allerdings verändern sich viele Parameter. Als
Beispiel sei hier nur die Dämpfung bei starkem Regen (ca.
0,02 dB/km bei 2,4 GHz, ca. 0,4 dB/km bei 5 GHz) im Verhältnis
zu der bei dichtem Nebel (ca. 0,02 dB/km bei 2,4 GHz, ca. 0,08
dB/km bei 5 GHz) zu nennen. Ebenfalls enttäuscht wird derjenige
sein, der der Meinung ist, dass durch die höhere zulässige
Abstrahlleistung im 5 GHz Bereich höhere Reichweiten und
gleichzeitig höhere Übertragungsraten ermöglicht
werden. Bei doppelter Frequenz steigt auch die Dämpfung in
Luft und im Kabel linear an. Um die gleiche Reichweite bei maximaler
Übertragungsgeschwindigkeit zu erreichen ist bereits eine
vierfach höhere Leistung erforderlich. Trotzdem werden, sobald
verfügbar, auch 5 GHz-Produkte zum Einsatz gelangen. Nicht
zuletzt, da ein größeres Frequenzband mit mehr Kanälen
eine höhere Flexibilität und geringere Überlagerungen
und Störungen ermöglichen wird. Mögen die ersten
Produkte baldmöglichst zur Verfügung stehen.
Rechtliche
Rahmenbedingungen
WLANs
nach IEEE 802.11 arbeiten durch Übertragung von Funkwellen
innerhalb des ISM-Bandes von 2,4 GHz (2400-2500 MHz, 802.11b/g)
oder im 5 GHz-Bereich (802.11a). Da für Nutzung der einzelnen
Frequenzbereiche die nationalen Gesetzgeber zuständig sind,
ist weltweit derzeit keine einheitliche Freigabe dieser Bereiche
erfolgt. Im 2,4 GHz-Band ist dies noch recht übersehbar,
Japan hat den Bereich von 2401-2495 MHz (Kanäle 1-14) zugelassen,
im Bereich der ETSI (u.a. D/A/CH) sind die Kanäle 1-13 erlaubt
(2401-2483 MHz), in USA und Kanada (FCC) dürfen die Kanäle
1-11 benutzt werden (2401-2473 MHz). Für Frankreich gilt
der eingeschränkte Bereich von 2401-2473 MHz (Kanäle
10-13). Somit läßt sich weltweit einheitliche Hardware
verwenden, die Einschränkung der Kanäle erfolgt i.d.R.
per Firmwareprogrammierung und Treiber.
Im
5 GHz Band unterscheiden sich die nationalen Vorschriften dagegen
wesentlich. Die USA haben diesen Bereich bereits seit längerem
zugelassen. Hier sind im Bereich 5250-5350 MHz 1 Watt Abstrahlleistung
(EiRP) zulässig, im Bereich von 5725-5825 MHz 4 Watt. 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 von mindestens 6 dB in
Abhängigkeit der Signalstärke und DFS (Dynamic Frequency
Selection), ein automatischer Frequenzwechsel im Falle von Überlagerungen.
Die entsprechende Norm dazu (802.11h) ist in Vorbereitung. Die
deutsche RegTP hat diese beiden Funktionen verbindlich in ihre
Allgemeinzulassung bereits übernommen. Ebenfalls abweichend
vom 802.11a Standard wurden andere Frequenzbereiche erlaubt: 5150-5350
MHz für Indoor-Produkte mit 200 mW EiRP und 5470-5725 MHz
mit 1W für Indoor- und Outdoor-Anwendungen. Ohne DFS darf
im unteren Frequenzbereich nur mit 60 mW gesendet werden, ist
auch TPC nicht integriert nur noch mit 30 mW.
Weiterhin
Gesetze, die in diesem Bereich zu berücksichtigen sind: Das
FTEG (Gesetz über Funkanlagen und Telekommunikationsendeinrichtigen)
und das EMVG (Gesetz über die Elektromagnetische Verträglichkeit
von Geräten. Bei Verwendung von WiFi-kompatiblen Geräten
stellen diese beiden Gesetze in der Praxis keine Probleme dar.
Anders
sieht es, gerade bei Outdoor-Systemen, unter Umständen mit
erforderlichen Genehmigungsverfahren bau- oder umweltrechtlicher
Art aus. Das Aufstellen von Masten oder das Anbringen von, vor
allem komplexeren, Antennenanlagen auf oder an bestehenden Gebäuden
ist nicht uneingeschränkt erlaubt. Hier sind Kommunen und
Land zuständig.
Last
but not least gilt, unabhängig ob (W)LAN oder (W)WAN, ist
das Telekommunikationsgesetz (TKG) zu berücksichtigen. In
§ 4 heißt es dort: "Jeder, der Telekommunikationsdienstleistungen
[Anm.: für Dritte] erbringt, muss die Aufnahme, Änderung
und Beendigung des Betriebes innerhalb eines Monats bei der Regulierungsbehörde
schriftlich anzeigen. Die Regulierungsbehörde veröffentlicht
regelmäßig den wesentlichen Inhalt der Anzeigen."
Speziell bei ISPs und HotSpot-Betreibern trifft dies regelmäßig
zu und ist damit anmelde- und z.T. auch gebührenpflichtig.
Letztendlich
und ausschließlich ist für die Einhaltung dieser Vorschriften
immer der Benutzer der Frequenzen zuständig, also der Betreiber.
Erläuterungen
Umrechnungstabelle
Leistung / dBm Sendeleistung Logarithmischer Maßstab
1 mW 0 dBm
1,25 mW 1 dBm
1,6 mW 2 dBm
2 mW 3 dBm
4 mW 6 dBm
10 mW 10 dBm
20 mW 13 dBm
32 mW 20 dBm
100 mW 20 dBm
200 mW 23 dBm
400 mW 26 dBm
800 mW 29 dBm
1000 mW 30 dBm
dBi - Gewinn einer Antenne bezogen auf den
isotropischen Kugelstrahler
dBd
- Gewinn einer Antenne bezogen auf den
Halbwellen-Dipol
dBm
- Leistung bezogen auf 1mWatt
dB
- Logharithmische Einheit
+/-
3 dB - entspricht Leistungsverdoppelung
bzw. -halbierung
6
dB - entspricht ~ Reichweitenverdoppelung
EiRP - Equivalent isotropic Radiated Power, Abstrahlleistung eines
Systems an der Antenne in Bezug zu einer isotropen Antenne. Diese
Leistung setzt sich zusammen aus der abgegebenen Leistung des
Gerätes/der WLAN-Karte abzüglich aller Dämpfungsverluste,
z.B. durch Kabel, Adapter, Blitzschutz zuzüglich aller Gewinne
z.B. durch Antenne oder Verstärker.
ISM-Band - Industrial Scientific and Medical, Abkürzung für
Hochfrequenzgeräte in Industrie, Wissenschaft und Medizin.
ISM-Frequenzen sind international zugewiesene Frequenzen, die
von Hochfrequenzgeräten und Hochfrequenzanlagen genutzt werden
dürfen. Beispiele hierfür sind: Funkenerosionsmaschinen,
Mikrowellenherde, Kurzwellenbestrahlung in der Medizin. Der Betrieb
von Geräten innerhalb dieser Frequenzbänder ist zulassungfrei,
unterliegt aber nationalen Vorschriften.
Outdoor-Systeme außerhalb der Grenzen des eigenen Grundstückes
sind ebenfalls zulassungsfrei aber anmeldepflichtig.
ISM-Frequenzen:
kHz MHz GHz
6765 - 6795 kHz 40,66 - 40,7 MHz 24 - 24,25 GHz
13553 – 13567 kHz 433,05 - 434,79 MHz 61 - 61,5 GHz
26957 – 27283 kHz 2400 - 2500 MHz 122 - 123 GHz
5725 - 5875 MHz 244 - 246 GHz
Dieser Artikel ist in gekürzter Form in der Funkschau, Ausgabe
07/2002 erschienen.
Quelle: Seicom-Muc
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