Wie erhöhe ich die Reichweite meines WLAN?
WLAN - UWR (ultra wide range) - Geräte mit Applikationsbeispielen
Vergessen sie alles, was sie bisher über WLAN-Reichweite wissen

Vielfach sollen mehrere PCs in einem Haushalt oder einer Firma über !einen! Zugang ins Internet. Ein ADSL- oder auch UMTS-Internetzugang wird dafür per WLAN im Haus verteilt. Wände, Decken oder größere Distanzen sind dann aber nicht selten scheinbar unüberwindliche Hindernisse.

Eine Info des
e-shop von Brennpunkt S.R.L./ Ing. Friedrich Rappl

Zum Erhöhen der Reichweite eines WLAN ist erst mal der Einsatz von leistungsfähigen Antennen naheliegend. Tips zur Auswahl von geeigneten Antennen für die jeweiligen Anwendungsfälle finden sie hier.

Aber nicht alles ist alleine mit Antennen machbar. So ist es, je nach Anwendung, auch notwendig, zusätzliche Hardware in Form von APs, Repeater, und AP-Clients zu installieren.
Mit UWR-Geräten sind Reichweiten eines WLAN von weit über 100km realisierbar (Sichtverbindung vorausgesetzt).

Aber auch in bebautem Gelände schafft man damit erstaunliche Reichweiten.



Wir wollen uns in dieser Info auschließlich der Reichweitenerhöhung durch zusätzliche Hardware in Form von APs, Repeater und AP-Clients widmen.
Die Reichweitenerhöhung nur mittels geeigneter Antennen haben wir in dieser Info behandelt.

Vorab noch eine kurze Anmerkung zu Boostern
Eine Investition in einen Booster können sie sich getrost sparen. Die durch die Hersteller geweckten Erwartungen werden von diesen Geräten nicht erfüllt (Illegal sind sie außerdem). Dies liegt nicht an einer mangelnden Qualität der Geräte sondern an den physikalischen Gegebenheiten einer Datenverbindung. Ausführliches dazu in 
High-Power-WLAN-Geräte / -USB-Geräte / -USB-Antennen - der große Trugschluß mit High-Power-Geräten.

Unser Rat: Investieren sie besser in ein gutes WLAN-Gerät als in einen Booster.



Applikationsbeispiel zur schrittweisen Erweiterung der WLAN-Reichweite mit UWR-Geräten
(1 ist die Ausgangskonfiguration, 2-6 die Möglichkeiten zur Reichweitenerhöhung zur Erläuterung)



Die möglichen Strecken für große Reichweite (UWR (ultra wide range)), sind gelb gezeichnet.
UWR-51H ist ein universelles WLAN-Gerät, verwendbar als Router, AP, Repeater, Client.
UWR-36H ist ein hochwertiger WLAN-USB-Adapter, den wir StandAlone oder auch integriert in unseren USB-Antennen, anbieten.

Ausgangssituation:
Dies sind meist ein vorhandener Router und ein oder mehrere PCs (ADSL-Router links im Bild und PCs bei 1). Alle weiteren Geräte zeigen verschiedene Möglichkeiten zur Reichweitenerhöhung.

Das Problem der meisten Router und PCs ist die schlechte Reichweite bedingt durch eine mangelhafte Empfangsempfindlichkeit der verwendeten WLAN-Module.


Häufig sind dies Geräte, die von den Providern zu günstigem Preis oder bei mehrjährigen Verträgen auch kostenlos zur Verfügung gestellt werden. Natürlich wird seitens der Provider und auch Hersteller von PCs jeder Cent gespart und billige Geräte angeboten. In vielen Fällen sind die Geräte  ja ausreichend, aber man stößt damit schnell an die Grenzen der Reichweite.
Deshalb unsere dringende Empfehlung für jegliche Erweiterungen:
Kaufen sie nur Geräte bei denen die Empfangsempfindlichkeit angegeben ist. Dies ist der allerwichtigste Wert für gute Reichweite. Die Unterschiede zwischen den Geräten sind erheblich. Sind hierzu keine Daten angegeben, braucht man sich über schlechte Reichweite nicht wundern.
Auch Markengerätehersteller geben manchmal diese Daten bewußt nicht an. Mäßige Daten sind schlechte Werbung. Z.B. erhielten wir auf eine Anfrage bei Linksys zu der Empfangsempfindlichkeit von mehreren Geräten die Auskunft: "diese Daten seien nicht öffentlich". Ein bekannter Name ist nicht automatisch ein Garant für gute Daten aller angebotenen Geräte - also immer genau hinsehen!

Gute Werte für die Empfangsempfindlichkeit bei WLAN IEEE 802.11b/g sind -96dBm bei 1-2Mbps,
-90dBm bei 11Mbps. Ein Gerät mit 6dB weniger schafft nur die halbe Reichweite, mit 12dB weniger nur 1/4 der Reichweite. Es sind bereits viele Geräte mit guten Daten zu günstigen Preisen am Markt, es gibt damit kaum einen Grund was schlechtes zu kaufen.
Wer meint, er könne mit dem billigsten Repeater den er findet, seine Reichweite erhöhen, braucht sich über einen Mißerfolg nicht wundern.


Das schlechteste Gerät bestimmt erheblich die Reichweite!
Es ist also naheliegend an diesem Gerät zuerst anzusetzen. Meist wird dies aber nicht bekannt sein. Man sollte dann einfach schrittweise vorgehen.
Nur aufeinander abgestimmte Geräte ergeben max. Reichweite!
Es nützt nichts oder wenig, auf einer Seite der Übertragungsstrecke ein gutes Gerät und auf der anderen Seite ein schlechtes Gerät zu haben.
Für eine Datenverbindung muß jedes Gerät das andere hören können (unabhängig von der Richtung in welche Daten übertragen werden sollen).

Sendeleistung und Empfangsempfindlichkeit - wie wirkt sich das aus?
Mit der Reichweite von WLAN-Geräten verhält es sich völlig identisch, wie bei zwei Personen, die in Rufweite voneinander stehen und sich unterhalten wollen.
Die Sendeleistung eines Gerätes ist identisch damit, wie laut einer schreien kann, die Empfangsempfindlichkeit ist identisch mit dem Hörvermögen.
- Eine Kommunikation ist nur möglich, wenn jeder den anderen hören kann.
- Je besser beide Personen hören und je
lauter die Personen schreien, umso größere Entfernung ist möglich.
- Derjenige, der am schlechtesten hört, bestimmt die max. mögliche Entfernung für eine Kommunikation.
- Schlechteres Gehör des einen kann mit lauterem Schreinen des anderen ausgeglichen werden.
Alles exakt wie bei WLAN.

Schrittweise die Reichweite erhöhen
Mögliche Maßnahmen zur Erhöhung der Reichweite sind in mehreren Schritten möglich, ohne daß die jeweils vorhergehende Investition dadurch unnütz wird.

Ein Gerät für alle Fälle!
Es gibt
universelle Geräte die als AP, Repeater oder AP-Client eingesetzt werden können. Sie benötigen somit nur einen Gerätetyp für alle Anwendungsfälle!

Ziel ist, Geräte mit mäßigen Daten zu ersetzen oder ihnen eines in kurzer Reichweite davorzusetzen.
Beginnen sie dort, wo sie das schlechteste Gerät vermuten.

Größte Reichweiten erhalten sie zwischen guten Geräten. Also im gezeichneten Beispiel zwischen AP und AP-Client oder AP und Repeater oder Repeater und AP-Client.

Alle gezeichneten Varianten im Beispiel sind !gleichzeitig! funktionsfähig und können so wie im Bild gezeigt, beliebig gemischt werden.

Mögliche Maßnahmen zur Reichweitenerhöhung
1) Den Router durch ein besseres Gerät ersetzen.
Diese Maßnahme gefällt den wenigsten. Hat das Gerät doch häufig Eigenschaften, die andere Geräte nicht bieten (z.B. Router mit integriertem DSL-Modem, DECT-Telefonie, Anschlüsse für analoge und ISDN-Telefone,  Internet- und Festnetztelefonie, ...).
Eine gute Alternative ist der Anschluß eines zusätzlichen WLAN-UWR-Access Points. Da die vorhandenen Router meist mehrere LAN-Anschlüsse haben, ist dies per Netzwerkkabel problemlos möglich
(siehe Bild).

2) Einen UWR-Repeater einsetzen
Den Repeater sollten sie näher zum schlechteren Gerät setzen (Router oder PC), da zwischen den besseren Geräten die größere Reichweite möglich ist.
! Repeater reduzieren die mögliche Datenrate auf die Hälfte, da in einem ersten Schritt die Daten zum Repeater übertragen werden und in einem weiteren Schritt die Daten weitergereicht werden. Man hat also für ein Datenpaket 2 Übertragungen zeitlich hintereinander.
Wer jedoch nur mit einem Repeater einen Internetzugang ermöglicht bekommt, wird dies wohl gerne in Kauf nehmen.
Dual-Radio-Repeater - die besten! Dies sind Repeater die 2 Sende- und 2 Empfangsteile haben. Damit können diese das empfangene Datenpaket fast ohne Verzögerung im gleichen Schritt auf anderer Frequenz weiterleiten - eine Reduktion der Datenrate gibt es damit nicht. Auch hat man mit solchen Repeatern die Möglichkeit unterschiedliche Antennen zu verwenden (z.B. eine Richtantenne für die große Strecke zum AP und auf der anderen Seite eine Rundumantenne zur Versorgung mehrerer PCs). Damit hat man die flexibelsten Einsatzmöglichkeiten und größte Reichweiten sind damit möglich. Leider sind solche
Dual-Radio-Repeater nicht unter mehreren hundert Euro erhältlich, sind jedoch in machen Fällen die einzig mögliche und auch gute Lösung. Eine preiswerte Lösung für einen Dual-Radio-Repeater ist die Kopplung zweier UWR-51H mit einem crossover Netzwerkkabel.

3) An den PCs einen UWR51-H oder UWR36-H setzen
Diese Maßnahme ist erforderlich, wenn vom Router zum PC, AP zum PC oder vom Repeater zum PC noch eine große Strecke zu überwinden ist und das im PC-eingebaute WLAN-Gerät dafür zu schwach ist.

Alle in Bild gezeigten Varianten der Reichweitenerhöhung von 2) bis 6) sind je nach Problemfall möglich und sinnvoll
Die größten Reichweiten erhält man !zwischen! den !neu! hinzugefügten UWR-Geräten.
Planen sie die großen Strecken zwischen den UWR-Geräten ein und nicht dort, wo eines der Geräte unbekannte Daten hat.

Eine ausführliche deutsche Konfigurationsanleitung mit 3 Fallbeispielen, die umfangreiche und weitreichende Netzwerke ermöglichen , erarbeitet und getestet von einem Netzwerktechniker, finden sie hier:
Ausführliche Anleitung zur Konfiguration des UWR-51H

UWR-51H 

Wireless 802.11b/g High sensitivity und High-Power 500mW

UWR (ultra wide range) AccessPoint / Repeater / Client / Bridge


Der Clou: Nicht für jeden Einsatzzweck ein anderes Gerät, sondern ein Gerät für alle Fälle.
Dies bedeutet mehr Flexibilität und niedrige Investitionskosten.

Eigenschaften
  • 5 Betriebsmodis:
    AP-Bridge
    AP-Router
    Repeater
    Wireless Client
    Client-Router
  • Unterstützt Konfiguration per Web-Browser und Telnet, Utility Management.
  • Firmware Upgrade via Web-Browser
  • Open Mesh f/w supported
  • Open WRT f/w supported


UWR-51H, ultra-wide-range Device
WLAN IEEE 802.11b,g Gerät mit Top Daten, mit leistungsfähigen und besonders rauscharmen Halbleitern und einstellbarer Ausgangsleistung bis 27dBm=500mW.

Technische Daten:
Standards WLAN nach IEEE 802.11b
WLAN nach IEEE 802.11g
Sensitivity for 802.11b 1, 2 Mbps (BPSK, QPSK): -97dBm
11 Mbps (CCK): -92dBm
(Typically @PER < 8% packet size
1024 and
@25ºC + 5ºC)
Datenrate 802.11b: bis 11Mbps
802.11g: bis 54Mbps
Sensitivity for 802.11g 6Mbps (BPSK): -94dbm
54Mpbs (64QAM): -74dbm
(typically @PER < 10% packet size
1024 and @25ºC + 5ºC)
IP Auto-configuration DHCP client/ server Sicherheit WEP
WPA
WPA2
MAC Address-Filter
Betriebsmodis Infrastruktur
Point-to-Point / Point-to-Multipoint Bridge / AP / Client Bridge / Repeater(WDS)
Betriebstemperatur -10°C ~ +60°C
Chipset AR2315 Lagertemperatur -20°C ~ +80°C
Frequenzbereich 2412~2472 MHz (EU), Kanal 1-13 Feuchtigkeit 5%~95% nicht kondensierend
Sendeleistung bis max. 27dBm = 500mW - einstellbar!
Verluste in langen Antennenkabeln können damit ausgeglichen werden. Es ist vom Anwender durch passende Einstellung der Sendeleistung dafür Sorge zu tragen, daß die zulässige EIRP nicht überschritten wird.
So bleibt der Betrieb legal: Sendeleistung [dBm] + Antennengewinn [dBi] - Kabelverluste [dB] <= 20
Anschluß
SMA-RP-Buchse
Netzversorgung 1) Power over Ethernet –12 VDC/ 1A
2) Externes Netzteil: 100/240 V~; 50/60 Hz
Ethernet: IEEE 802.3/u (10/100BaseTx),
Universalbuchse für Netzteil


Unsere Kontaktadressen
Technik

Ing. Friedrich Rappl
Wannenstr. 16
D-74889 Sinsheim
UID: DE240227914
Tel.:  0040 268 274489
f.rappl@web.de
Produktion und Vertrieb

Brennpunkt S.R.L.
Valea Cernatului 47
RO-505600 Sacele
UID: RO16962230
Tel.: 0040 268 274489
brennpunkt-srl@web.de
Warenrücksendeadresse

Atlassib Service Germania GmbH
für Brennpunkt / Brasov RO
Am Willenbach 11
D-74229 Oedheim




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