Frequenzbänder und Kanäle

Wi-Fi arbeitet hauptsächlich auf zwei Funk-Frequenzbändern: 2,4 GHz und 5 GHz (neuere Geräte unterstützen zusätzlich 6 GHz). Jedes Band ist in Kanäle unterteilt, also in kleinere Frequenzbereiche, die Netzwerke nutzen, damit ihre Übertragungen sich nicht gegenseitig stören. Das Verständnis von Bändern und Kanälen ist entscheidend für die Planung eines schnellen, störungsfreien WLANs. Diese Lektion erklärt beide Konzepte und zeigt, wie Sie Kanäle sinnvoll auswählen.

Das 2,4-GHz-Band bietet eine größere Reichweite und eine bessere Durchdringung von Wänden, wodurch es sich gut für eine breite Abdeckung eignet. Es ist jedoch langsamer und stärker ausgelastet: Viele Geräte verwenden es, darunter ältere Wi-Fi-Geräte, Bluetooth-Geräte, Mikrowellen und schnurlose Telefone. Diese Auslastung verursacht Interferenzen. Das 2,4-GHz-Band verfügt nur über wenige nutzbare Kanäle, wodurch sich Störungen noch schwerer vermeiden lassen.

Das 5-GHz-Band ist schneller und deutlich weniger ausgelastet. Außerdem bietet es wesentlich mehr nicht überlappende Kanäle. Der Nachteil ist die geringere Reichweite und die schwächere Durchdringung von Wänden und Decken, da höhere Frequenzen schneller gedämpft werden. 5 GHz eignet sich ideal für schnelle Verbindungen im selben Raum oder in offenen Bereichen, während 2,4 GHz bei geringerer Geschwindigkeit weiter reicht.

Jedes Band ist in Kanäle unterteilt. Zwei nahe beieinander liegende Access Points, die denselben Kanal verwenden, stören sich, weil sie dieselbe Frequenz gemeinsam nutzen. Um dies zu vermeiden, sollten benachbarte APs unterschiedliche, nicht überlappende Kanäle verwenden. Stellen Sie sich Kanäle wie Fahrspuren auf einer Straße vor: Wenn die Fahrzeuge auf getrennten Spuren fahren, verhindern Sie Zusammenstöße. Eine gute Kanalplanung ist entscheidend für zuverlässiges Wi-Fi.

Das 2,4-GHz-Band verfügt in Nordamerika über die Kanäle 1 bis 11. Diese überlappen sich jedoch, da jeder Kanal breiter ist als der Abstand zwischen den Kanälen. Nur die Kanäle 1, 6 und 11 überlappen sich nicht gegenseitig. Bei 2,4 GHz sollten Sie sich daher auf 1, 6 und 11 beschränken. Jeder andere Kanal überlappt zwei dieser Kanäle und verursacht Interferenzen. Das ist ein klassischer Fakt für Prüfungen.

Das 5-GHz-Band bietet wesentlich mehr nicht überlappende Kanäle, häufig 20 oder mehr. Dadurch gibt es deutlich mehr Spielraum, APs ohne Interferenzen voneinander entfernt zu platzieren. Dieser Überfluss ist ein wesentlicher Grund dafür, dass 5 GHz in Umgebungen mit vielen Geräten besser funktioniert. Einige 5-GHz-Kanäle sind DFS-Kanäle (Dynamic Frequency Selection), die gemeinsam mit Radar verwendet werden. Wird Radar erkannt, muss der AP den Kanal verlassen.

Kanäle können zu breiteren Kanälen mit 20, 40, 80 oder 160 MHz gebündelt werden, um eine höhere Geschwindigkeit zu erreichen. Breitere Kanäle übertragen mehr Daten, belegen jedoch einen größeren Teil des Bands und überlappen sich leichter, wodurch das Interferenzrisiko steigt. Im stark ausgelasteten 2,4-GHz-Band sind breite Kanäle keine gute Idee. Im großzügig bemessenen 5-GHz-Band können breitere Kanäle den Durchsatz erhöhen, wenn nur wenige benachbarte Netzwerke um die Funkkapazität konkurrieren.

Wenn zwei nahe beieinander liegende APs denselben Kanal verwenden, tritt Gleichkanalinterferenz auf: Sie müssen sich die Sendezeit teilen und abwechselnd übertragen, wodurch sich die effektive Leistung halbiert. Bei überlappenden Kanälen entsteht Nachbarkanalinterferenz. Diese ist schlimmer, da die Signale sich gegenseitig verzerren, anstatt die Sendezeit geordnet zu teilen. Eine geeignete Kanalzuweisung, insbesondere die Regel 1-6-11 bei 2,4 GHz, vermeidet beide Probleme.

Um geeignete Kanäle auszuwählen, führen Techniker eine Wireless Site Survey durch. Dabei scannen sie die Umgebung, um festzustellen, welche Kanäle benachbarte Netzwerke verwenden und wo die Abdeckung schwach ist. Die folgende Darstellung zeigt, welche Informationen ein Scan liefern kann. Anhand dieser Daten platzieren Sie APs und weisen Kanäle so zu, dass Überlappungen minimiert werden – ähnlich wie bei der Anordnung von Radiosendern, damit sie sich nicht gegenseitig überlagern.

Viele moderne Access Points verwenden Band Steering, um geeignete Geräte in das schnellere, weniger ausgelastete 5-GHz-Band zu lenken, anstatt sie standardmäßig 2,4 GHz verwenden zu lassen. Der AP stellt über beide Bänder dieselbe SSID bereit und weist jeden Client anhand von Signalstärke und Auslastung dem geeigneteren Band zu. Dadurch werden die Clients automatisch auf die Bänder verteilt. Die Gesamtleistung verbessert sich, ohne dass die Benutzer selbst ein Band auswählen müssen.

Wählen Sie das passende Band für die jeweilige Aufgabe: 2,4 GHz für Reichweite, 5 GHz für Geschwindigkeit und eine geringere Auslastung. Weisen Sie nicht überlappende Kanäle zu; bei 2,4 GHz bedeutet das 1, 6 oder 11. Achten Sie auf die Kanalbreite und vermeiden Sie Gleichkanal- sowie Nachbarkanalinterferenzen. Diese Entscheidungen, unterstützt durch eine Site Survey, machen den Unterschied zwischen einem schnellen, stabilen Wi-Fi-Netzwerk und einem langsamen, unzuverlässigen Netzwerk aus.

Testen Sie Ihr Wissen über Kanäle.

Wi-Fi verwendet das 2,4-GHz-Band (größere Reichweite, stärker ausgelastet, langsamer) und das 5-GHz-Band (schneller, mehr nicht überlappende Kanäle, geringere Reichweite). Jedes Band ist in Kanäle unterteilt; nahe beieinander liegende APs sollten unterschiedliche Kanäle verwenden. Bei 2,4 GHz überlappen sich nur die Kanäle 1, 6 und 11 nicht. Gebündelte, breitere Kanäle erhöhen die Geschwindigkeit, aber auch die Interferenzen. Vermeiden Sie Gleichkanalinterferenzen und Nachbarkanalinterferenzen, und nutzen Sie dabei die Ergebnisse einer Wireless Site Survey.