Wireless Local Area Network
Wireless Local Area Network [] (engl. „drahtloses lokales Netzwerk“, Wireless LAN, WLAN) bezeichnet ein „drahtloses“, lokales Funknetz, wobei meistens ein Standard der IEEE 802.11-Familie gemeint ist. Der Begriff „Wi-Fi“ wird oft fälschlich mit WLAN gleichgesetzt.
Im Gegensatz zum Wireless Personal Area Network (WPAN) haben WLANs größere Sendeleistungen und Reichweiten und bieten im Allgemeinen höhere Datenübertragungsraten. WLANs stellen Anpassungen der Schicht 1 und 2 des OSI-Referenzmodells dar, wohingegen in WPANs z. B. über eine im Netzwerkprotokoll vorgesehene Emulation der seriellen Schnittstelle und PPP bzw. SLIP eine Netzverbindung aufgebaut wird.
Betriebsart
WLAN-Netze können – je nach Hardware-Ausstattung und Bedürfnissen der Betreiber – in verschiedenen Modi betrieben werden:
Infrastructure Mode
Der Infrastruktur-Modus ähnelt im Aufbau dem Mobilfunknetz: Eine spezielle Basisstation (Access Point) übernimmt die Koordination aller anderen Netzknoten (Clients). Die Basisstation sendet in festen Intervallen (10 mal pro Sekunde) kleine Datenpakete, sogenannte "Beacons" (engl. "Leuchtfeuer"), an alle Stationen im Empfangsbereich. Die Beacons enthalten u.a. folgende Informationen:
- Netzwerkname ("Service Set Identifier", SSID)
- Liste unterstützter Geschwindigkeiten
- Art der Verschlüsselung
Dieses "Leuchtfeuer" erleichtert den Verbindungsaufbau ganz erheblich, da die Clients lediglich den Netzwerknamen und optional einige Parameter für die Verschlüsselung kennen müssen. Gleichzeitig ermöglicht der ständige Versand der Beacon-Pakete die Überwachung der Empfangsqualität - auch dann, wenn keine Nutzdaten gesendet oder empfangen werden. Beacons werden immer mit der niedrigsten Geschwindigkeit (1 MBit/s) gesendet, der erfolgreiche Empfang des "Leuchtfeuers" garantiert also noch keine stabile Verbindung mit dem Netzwerk.
Da WLAN auf der Sicherungsschicht (Schicht 2 im OSI-Modell) dieselbe Adressierung wie Ethernet verwendet, kann über einen Wireless Access Point mit Ethernet-Anschluss leicht eine Verbindung zu kabelgebundenen Netzen (im WLAN-Jargon "Distribution System", DS) hergestellt werden. Eine Ethernet-Netzwerkkarte kann folglich nicht unterscheiden, ob sie mit einer anderen Ethernet-Netzwerkkarte oder (über einen Access Point) mit einer WLAN-Karte kommuniziert. Allerdings muss zwischen 802.11 (WLAN) und 802.3 (Ethernet) konvertiert werden.
Der Aufbau großer WLANs mit mehreren Basisstationen und unterbrechungsfreiem Wechsel der Clients zwischen den verschiedenen Basisstationen ist im Standard vorgesehen. In der Praxis kommt es dabei allerdings zu Problemen:
- Die Frequenzbereiche der Basisstationen überlappen sich und führen zu Störungen.
- Da - anders als in Mobilfunknetzen - die "Intelligenz" komplett im Client steckt, gibt es kein echtes Handover zwischen verschiedenen Basisstationen. Ein Client wird im Normalfall erst nach einer neuen Basisstation suchen, wenn der Kontakt zur vorherigen bereits abgebrochen ist.
Eine Lösung für dieses Problem steckt in der Verlagerung der Kontrollfunktionen in die Basisstationen bzw. das Netzwerk: Eine zentrale Instanz kann Frequenzen, Sendeleistung etc. besser steuern und z.B. auch einen Handover initiieren. Da die Basisstationen in einem solchen Szenario einen Teil ihrer Funktionalität verlieren und direkt mit der zentralen Instanz kommunizieren können müssen, wird an entsprechenden Geräteklassen (Lightweight Access Point) und Protokollen gearbeitet. Proprietäre Lösungen existieren bereits seit einigen Jahren, offene Standards (z.B. das Lightweight Access Point Protocol) sind dagegen immer noch in Arbeit. Diskussionen entzünden sich vor allem an der Frage, welches Gerät welche Funktionen übernehmen soll.
Ad-hoc Mode
Im Ad-hoc-Modus ist keine Station besonders ausgezeichnet, sondern alle sind gleichwertig. Ad-hoc-Netze lassen sich schnell und ohne großen Aufwand aufbauen, für die spontane Vernetzung weniger Endgeräte sind allerdings andere Techniken (Bluetooth, Infrarot) eher gebräuchlich.
Die Voraussetzungen für den Ad-hoc-Modus sind die selben wie für den Infrastruktur-Modus: Alle Stationen benutzen den selben Netzwerknamen ("Service Set Identifier", SSID) und optional die selben Einstellungen für die Verschlüsselung. Da in dieser Betriebsart keine zentrale Instanz existiert und keine Beacon-Pakete versendet werden, kann ein Client nicht feststellen, ob er sich in Reichweite anderer Stationen mit den selben Einstellungen befindet, wer Teil des Netzes ist und wie es um die Verbindungsqualität bestellt ist. Aus diesen Gründen eignet sich der Ad-hoc-Modus nur für eine sehr geringe Anzahl von Stationen, die sich wegen der begrenzten Reichweite der Sender zudem physisch nahe beieinander befinden müssen. Ist dies nicht der Fall, kann es vorkommen, dass eine Station nicht mit allen anderen Stationen kommunizieren kann, da diese schlicht kein Signal mehr empfangen.
Eine Weiterleitung von Datenpaketen zwischen den Stationen ist nicht vorgesehen und in der Praxis auch nicht ohne weiteres möglich, denn im Ad-hoc-Modus werden keine Informationen ausgetauscht, die den einzelnen Stationen einen Überblick über das Netzwerk geben könnten. Erhebung und Austausch dieser Informationen ist Teil der Aufwertung eines Ad-hoc-Netzwerks zum mobilen Ad-hoc-Netzwerk: Softwarekomponenten auf jeder Station sammeln Daten (z.B. zur "Sichtbarkeit" anderer Stationen, Verbindungsqualität etc.), tauschen sie untereinander aus und treffen Entscheidungen für die Weiterleitung der Nutzdaten. Die Forschung in diesem Bereich ist noch nicht abgeschlossen und hat neben einer langen Liste von experimentellen Protokollen (OLSR, MIT RoofNet, B.A.T.M.A.N etc.) und Standardisierungsvorschlägen (Hybrid Wireless Mesh Protocol, 802.11s) auch einige kommerzielle Lösungen (z.B. Adaptive Wireless Path Protocol von Cisco) hervorgebracht. Siehe in diesem Zusammenhang auch: Freies Funknetz.
Wireless Distribution System (WDS) und Repeating
Zur Reichweitenerhöhung bestehender Funknetze bzw. Verbindung kabelgebundener Netze via Funk existieren verschiedene Methoden, siehe hierzu Wireless Distribution System.
Frequenzen
Für drahtlose Netzwerke sind bisher zwei lizenzfreie Frequenzblöcke aus den ISM-Bändern freigegeben worden:
| Standard | Frequenzen | Kanäle |
|---|---|---|
| IEEE 802.11a | 5,15 GHz bis 5,725 GHz | Kanäle: 19, alle überlappungsfrei, in Europa mit TPC und DFS nach 802.11h |
| IEEE 802.11b | 2,4 GHz bis 2,4835 GHz | Kanäle: 11 in den USA / 13 in Europa / 14 in Japan. Maximal 3 Kanäle überlappungsfrei nutzbar. |
| IEEE 802.11g | 2,4 GHz bis 2,4835 GHz | Kanäle: 11 in den USA / 13 in Europa / 14 in Japan. Maximal 3 Kanäle überlappungsfrei nutzbar. |
Die Kanalbandbreite beträgt bei allen Standards zwischen 10 und 30 MHz.
Datenraten
| IEEE 802.11 | 2 Mbps maximal |
| IEEE 802.11a | 54 Mbps maximal (108 Mbps bei 40 MHz Bandbreite proprietär) |
| IEEE 802.11b | 11 Mbps maximal (22 Mbps bei 40 MHz Bandbreite proprietär, 44 Mbps bei 60 MHz Bandbreite proprietär) |
| IEEE 802.11g | 54 Mbps maximal (g+ =108 Mbps proprietär, bis 125 Mbps möglich; 2 Mbps im Mischbetrieb(g+b) mit IEEE 802.11b) |
| IEEE 802.11h | 54 Mbps maximal (108 Mbps bei 40 MHz Bandbreite) |
| IEEE 802.11n | 300 Mbps maximal (Verwendung von MIMO-Technik; Entwurf am 20. Januar 2006 verabschiedet; Draft 2.0 am 19.03.2007 als neuer Entwurf verabschiedet) |
Bei der Betrachtung der Datenraten ist allerdings zu berücksichtigen, dass sich alle Geräte im Netz die Bandbreite für Up- und Download teilen. Weiterhin sind die angegebenen Datenraten Bruttowerte, und selbst unter optimalen Bedingungen liegt die erreichbare Netto-Datenrate nur wenig über der Hälfte dieser Angaben. Im Mischbetrieb (b+g) bricht die Datenrate sogar bis auf 2 Mbps ein.
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Gemäß dem Standard IEEE 802.11b bzw. 802.11g steht der WLAN-Anwendung eine Gesamtbandbreite von 60 MHz (mit geringfügigen Unterschieden in den einzelnen Ländern der EU) zur Verfügung. Ein einzelner WLAN-Kanal benötigt ein Frequenzband von 20 MHz Breite. Das bedeutet, dass lediglich 3 der 11 (USA), 13 (Europa) bzw. 14 (Japan) Kanäle gleichzeitig innerhalb der selben Ausleuchtzone verwendet werden können. Diese drei Kanäle werden in den meisten Literaturquellen als „überlappungsfreie“ Kanäle bezeichnet. In den USA sind dies die Kanäle 1, 6 und 11, in Europa und Japan die Kanäle 1, 7 und 13. Evtl. kann man jedoch 6 Strecken einrichten, wenn man 3 in vertikaler und 3 in horizontaler Polarisation betreibt. Die 3 mit der horizontalen Polarisation sollten jedoch wenigstens einen Kanal neben denen mit vertikaler Polarisation liegen. Also z.B. 1, 6 und 11 mit der einen und 2, 7 und 12 (noch besser 3, 8 und 13) mit der anderen Polarisation. Mindestabstand für den Betrieb mit gleicher Polarisation sind also 5 Kanäle. Ferner ist zu berücksichtigen, dass die Kanäle 9 und 10 nahezu identische Frequenzen wie haushaltsübliche Mikrowellenherde (2,455 GHz) aufweisen und dadurch zeitweilig ein vollständiger Verbindungszusammenbruch möglich ist.
Reichweite und Antennen
Die zulässige effektive Strahlungsleistung von 100 mW (EIRP) handelsüblicher 802.11 Endgeräte lassen 30 bis 100 Meter Reichweite auf freier Fläche erwarten. Einige WLAN-Hardware erlaubt den Anschluss einer externen Antenne. Mit externen Rundstrahlantennen lassen sich bei Sichtkontakt 100 bis 300 Meter im Freien überbrücken. In Sonderfällen lassen sich sogar 90 Meter durch geschlossene Räume erreichen. Die Reichweite ist stark von Hindernissen sowie Art und Form der Bebauung abhängig.
Leichtbauwände mindern die Reichweite durch Dämpfung, sind aber einzeln kein großes Hindernis. Insbesondere Stein- und Beton-Außenwände (Feuchtigkeit!) dämpfen jedoch stark. Metalle werden nicht durchdrungen. Je stärker die elektrische Leitfähigkeit des Materials, desto stärker ist die Dämpfung.
Oberflächen können auch als Reflektor wirken, um Funklöcher „auszuspiegeln“ - je höher die Leitfähigkeit und je größer die Fläche, desto besser. Leitende Gegenstände in der Nähe von Antennen können deren Richtcharakteristik stark beeinflussen. Dicht belaubte Bäume dämpfen ebenfalls die Signalstärke bei WLAN-Verbindungen.
WLAN nach 802.11a (maximal 54 Mbit/s brutto) arbeitet im 5-GHz-Band, in dem ein größerer Frequenzbereich (455 MHz Bandbreite) zur Verfügung steht und damit 19 nicht überlappende Frequenzen (in Deutschland) lizenzfrei nutzbar sind. Im Normalbetrieb nach 802.11a sind 100 mW effektive Strahlungsleistung (EIRP) erlaubt. Unter strengeren Auflagen (TPC, Transmit Power Control und DFS, Dynamic Frequency Selection) sind höhere effektive Strahlungsleistungen bis 1 Watt EIRP gestattet. TPC und DFS sollen sicherstellen, dass Satellitenverbindungen und Radargeräte nicht gestört werden (World Radio Conference 2003). Dies und die höheren Kosten der Hardware auf Grund der höheren Frequenz bewirken, dass sich 802.11a noch nicht gegen 802.11b oder g durchgesetzt hat.
Mit speziellen Richtfunkantennen lassen sich bei Sichtkontakt mehrere Kilometer überbrücken. Hierbei werden teilweise Rekorde mit Verbindungen über mehrere hundert Kilometer aufgestellt, bei denen keine Sendeverstärker eingesetzt werden, sondern nur Antennen mit hohem Gewinn. Allerdings funktioniert das nur bei quasi-optischer Sicht und möglichst freier erster Fresnelzone.
Antennen bringen sowohl einen Sende- als auch einen Empfangsgewinn (Antennengewinn, angegeben in dBi), indem sie elektromagnetische Wellen bündeln. Daher muss statt der Sendeleistung die sogenannte Effektive Isotrope Strahlungsleistung (EIRP) zur Beschränkung herangezogen werden.
Die effektive isotrope Strahlungsleistung ist diejenige Sendeleistung, die ein Sender mit einem idealen Kugelstrahler als Antenne benötigen würde, um die gleiche Leistungsflussdichte zu erreichen. Wenn man die Strahlung (ähnlich wie bei einem Scheinwerfer) in eine bestimmte Richtung konzentriert, braucht man für die gleiche Leistungsflussdichte in der Hauptrichtung der Antenne eine bedeutend geringere Sendeleistung. Das Verhältnis dieser Leistungen ist der Antennengewinn.
In Deutschland ist die effektive isotrope Strahlungsleistung von WLAN-Anlagen auf 100 mW (= 20 dBm) EIRP (bei 2,4 GHz) bzw. 1000 mW (= 30 dBm) EIRP (bei 5,7 GHz mit TPC und DFS) begrenzt.
Es besteht inzwischen keine behördliche Meldepflicht mehr für grundstücksüberschreitende Funkanlagen. Der Betreiber trägt die Verantwortung, dass seine Anlage die vorgeschriebenen Grenzwerte nicht überschreitet. Es dürfen in Deutschland uneingeschränkt auch selbstgebaute Antennen verwendet werden. Hierfür ist keine Lizenz notwendig. Die Regulierungsbehörde für Telekommunikation und Post (RegTP, früher Bundespost, BAPT), heute Bundesnetzagentur, hat die entsprechenden Frequenzbereiche in einer Allgemeinzuteilung lizenzfrei gestellt. Reglementiert ist somit lediglich der Sendeweg. Auf der Empfangsseite gibt es keine Beschränkungen. Deshalb kann bei zu geringer Sendeleistung der Gegenstelle auf der Empfangsseite ein beliebig hoher Antennengewinn eingesetzt werden, wenn z.B. der AP Lösungen mit getrennten Sende- und Empfangsantennen mit unterschiedlichem Gewinn erlaubt.
Berechnet wird die effektive isotrope Strahlungsleistung (EIRP) (in dBm) eines WLAN-Gerätes aus:
- + elektrische Sendeleistung (dBm)
- + Verstärkung eines zusätzlichen Verstärkers (dB)(falls vorhanden)
- - Dämpfung der Kabel (dB/m x Länge)
- - Dämpfung der Stecker (dB) (meist vernachlässigbar)
- - Dämpfung eines Blitzschutzadapters (dB)(falls vorhanden)
- + Gewinn der Antenne (dBi)
____________________________
- = EIRP (dBm)
Gängige WLAN-Geräte haben Sendeleistungen von 13-16 dBm (20-40 mW). Da 20 dBm (100 mW) EIRP erlaubt sind, hat man bei Verwendung einer Dipolantenne (2 dBi Gewinn) die Möglichkeit, die Sendeleistung bis auf ca. 60 mW zu erhöhen, ohne die EIRP-Grenze zu überschreiten. Das geht bei einigen AP mit regulierbarer Sendeleistung.
Man kann auch Rundstrahler mit Gewinn (vertikale Bündelung) oder Richtantennen verwenden. Abzüglich der Kabeldämpfung können diese 5-10 dBi Gewinn haben und eine Verstärkung des Signals bewirken, ohne die zulässige EIRP zu überschreiten. Da der Gewinn auch beim Empfang wirksam wird, lässt sich die Reichweite so etwa verdoppeln.
Bei Verwendung von Richtantennen auf beiden Seiten der Verbindung kann sogar von einer Vervierfachung der Reichweite ausgegangen werden.
Einige WLAN-Geräte beherrschen auch Antenna-Diversity-Modi. Hierbei werden die durch Interferenzen verursachten Fehler verringert, indem zwei Antennen abwechselnd zum Empfang bzw. zum Senden verwendet werden. Dabei wird sehr schnell auf die Antenne umgeschaltet, die das stärkere Signal liefert. Die zwei Antennenanschlüsse können auch streng getrennt zum Senden und Empfangen genutzt werden. Das hat den Vorteil, zum Empfangen eine Antenne höheren Gewinns verwenden zu können, die bei Verwendung auf der Sendeseite die zulässige Strahlungsleistung überschreiten würde.
Zur Verbindung eines WLAN-Gerätes mit einer zugehörigen Antenne werden koaxiale Steckverbinder verwendet.
Bei WLAN sind dies hauptsächlich die sonst selten verwendeten Steckverbinder RP-TNC- und RP-SMA-Steckverbinder.
Die FCC ordnete für WLAN die Verwendung von besonderen Koaxialsteckern an, um den (versehentlichen) Anschluss von nicht für WLAN zugelassenen Antennenanlagen durch den Endanwender zu verhindern (Vgl. FCC Part 15.203). Die Kabeldämpfung spielt bei den verwendeten Frequenzen eine erhebliche Rolle. Selbst mit für Satellitenempfang (bis 2,2 GHZ) spezifizierten Antennenkabeln sind bei 2,4 GHz nur kurze Kabel sinnvoll.
Datensicherheit
Verschlüsselung
Teil des WLAN-Standards IEEE 802.11 ist Wired Equivalent Privacy (WEP), ein Sicherheitsstandard, der den RC4-Algorithmus enthält. Die darin enthaltene Verschlüsselung mit einem nur 40 Bit (64 Bit genannt) bzw. 104 Bit (128 Bit genannt), bei einigen Herstellern auch 232 Bit (256 Bit genannt) langen statischen Schlüssel, reicht jedoch nicht aus, das WLAN ausreichend zu sichern. Durch das Sammeln von Schlüsselpaaren sind Known-Plaintext-Angriffe möglich. Es gibt frei erhältliche Programme, die sogar ohne vollständigen Paketdurchlauf in der Lage sind, einen schnellen Rechner vorausgesetzt, das Passwort zu entschlüsseln, wobei das bei einem 232-Bit-Schlüssel etwas dauern kann, aber eben nicht unmöglich ist. Jeder Nutzer des Netzes kann den gesamten Verkehr zudem mitlesen. Die Kombination von RC4 und CRC wird als mathematisch unsicher betrachtet.
Aus diesen Gründen sind technische Ergänzungen entwickelt worden, etwa WEPplus, Wi-Fi Protected Access (WPA) als Vorgriff und Teilmenge zu 802.11i, Fast Packet Keying, Extensible Authentication Protocol (EAP), Kerberos oder High Security Solution, die alle mehr oder weniger gut das Sicherheitsproblem von WLAN verkleinern.
Der Nachfolger des WEP ist der neue Sicherheitsstandard 802.11i. Er bietet eine erhöhte Sicherheit durch die Verwendung von TKIP bei WPA bzw. Advanced Encryption Standard (AES) bei WPA2 und gilt zur Zeit als nicht zu entschlüsseln, solange man bei der Einrichtung keine trivialen Passwörter verwendet, die über eine Wörterbuch-Attacke geknackt werden können. Als Empfehlung kann gelten, mit einem Passwortgenerator Passwörter zu erzeugen, die Buchstaben in Groß- und Kleinschreibung, Zahlen und Sonderzeichen enthalten und nicht kürzer als 32 Zeichen sind.
WPA2 ist das Äquivalent der WiFi zu 802.11i, das mit dem Verschlüsselungsalgorithmus AES (Advanced Encryption Standard mit Schlüssellängen von 256 Bit) arbeitet und in neueren Geräten meist unterstützt wird. Ein genaues Betrachten der technischen Daten, um herauszufinden, ob WPA2 auch tatsächlich unterstützt wird, empfiehlt sich allerdings vor dem Kauf. Einige Geräte lassen sich durch Austausch der Firmware mit WPA2-Unterstützung nachrüsten. Jedoch erfolgt hier meist die Verschlüsselung ohne Hardwarebeschleunigung, so dass dieser Zugewinn an Sicherheit durch eine starke Einbuße bei der Geschwindigkeit erkauft wird.
Eine alternative Herangehensweise besteht darin, die Verschlüsselung komplett auf IP-Ebene zu verlagern. Hierbei wird der Datenverkehr beispielsweise durch die Verwendung von IPsec oder auch durch einen VPN-Tunnel geschützt. Besonders in freien Funknetzen werden so die Inkompatibilitäten verschiedener Hardware umgangen, eine zentrale Benutzerverwaltung vermieden und der offene Charakter des Netzes gewahrt.
Entsprechend einer Entscheidung des Landgerichtes Hamburg (Ende Juli 2006) sei eine Verschlüsselung verbindlich, weil sie eine Vorsorge vor ungesetzlichem Missbrauch des Funknetzes durch Dritte sicherstellt. Sollte der Betreiber eines Funknetzes fachlich nicht in der Lage sein, die Vorsorgemaßnahmen auszuführen, bestünde für ihn die zumutbare Pflicht, jemanden mit entsprechenden Kenntnissen zu beauftragen, die Vorsorgemaßnahmen auszuführen. Führt der Betreiber diese Vorsorgemaßnahme (und alle weiteren, gemäß der technischen Sachlage) nicht aus, sei er in einem bestimmten Umfang für die Schäden haftbar, die Dritten durch den ungesetzlichen Missbrauch seines Funknetzes entstanden sind.
Beim so genannten WarWalking werden mit einem WLAN-fähigen Notebook oder PDA offene WLAN-Netze gesucht. Diese können dann mit Kreide markiert werden (WarChalking). Das Ziel ist hierbei, Sicherheitslücken aufzudecken und dem Betreiber zu melden und die Verbreitung von WLAN zu untersuchen. Natürlich gibt es auch Personen, die dies zum eigenen Vorteil (kostenlos und unter fremdem Namen surfen) ausnutzen. Fährt man bei der Suche eines WLAN-Netzes mit einem Auto, so spricht man von WarDriving.
Authentifizierung
Extensible Authentication Protocol ist ein Protokoll zur Authentifizierung von Clients. Es kann zur Nutzerverwaltung auf RADIUS-Server zurückgreifen. EAP wird hauptsächlich innerhalb von WPA für größere WLAN-Installationen eingesetzt.
Gesellschaftliche Bedeutung
Die starke Verbreitung von Drahtlosnetzwerken in den letzten Jahren unterstreicht den Trend zu mehr Mobilität und flexibleren Arbeitsbedingungen. Bereits 2005 wurden in der Europäischen Union mehr Notebooks als Desktop-Rechner verkauft, die meisten davon mit eingebautem WLAN-Chip. Öffentliche und kommerzielle WLAN-Access-Points mit Internet-Anbindung, sogenannte "Hot Spots", ermöglichen an vielen Orten den Zugriff auf das weltweite Datennetz. In den Eigenheimen der privaten Nutzer finden sich meist DSL-Zugangsgeräte mit eingebautem Access-Point, die die Telekommunikationsanbieter oft verbilligt zusammen mit dem Internet-Anschluss anbieten.
Daneben hat die freie Verfügbarkeit von Technik und Frequenzbändern aber auch eine politische Bedeutung: In bestehenden, kabelgebundenen Netzen sind die Endverbraucher um große Provider versammelt, über die der Datenverkehr relativ zentral abgewickelt wird, was diese in eine Machtposition bei der Kontrolle des Datenverkehrs hebt. Der Benutzer tritt relativ konsumorientiert und am Rande der Netzwerke auf. Hat ein Anbieter z.B. aus finanziellen Gründen kein Interesse daran, die Endverbraucher mit seinen Leistungen zu versorgen, sind diese vom Netz abgeschnitten oder müssen auf andere Technologien ausweichen. Ein bekanntes Beispiel dafür ist die mangelnde Verfügbarkeit schneller Internet-Anschlüsse in dünn besiedelten Regionen der Bundesrepublik: Die Bürger sind hier auf teure Schmalband-Verbindungen wie ISDN oder Analog-Modems angewiesen.
Durch Wegfall der Kosten einer teuren kabelgebundenen Infrastruktur können Bürgerschaften mit der WLAN-Technik öffentliche Netze errichten und diese z.B. an einem geeigneten Standort mit dem Internet verbinden. Bildlich wird gerne das Entstehen einer Datenwolke im Äther als frei verfügbares Allgemeingut über einer Gemeinde geschildert. Ihr volles Potenzial entwickelt diese Idee durch Protokolle für Mesh-Netze (MANET, Ad-hoc-Netz). Solche Ansätze funktionieren in kleinen „Wolken“ auch ohne große Koordination befriedigend, größere Netze erfordern eine strukturierte Architektur. Siehe hierzu auch: Freies Funknetz.
Rechtliche Lage
Ein Zugangsinhaber, dessen ungesichertes Wireless LAN von anderen Benutzern rechtswidrig benutzt wird, haftet nach aktueller, aber noch nicht höchstrichterlicher Rechtsprechung, als Mitstörer (LG Hamburg, Urt. v. 27.06.2006 – Az.: 308 O 407/06).
Diskussion um gesundheitliche Risiken
Die von WLAN-Geräten benutzten Funkfrequenzen liegen um 2,4 GHz bzw. 5,4 GHz, also im Mikrowellenbereich. WLAN wird daher auch im Zusammenhang mit möglichen gesundheitlichen Auswirkungen von Elektrosmog diskutiert. Nach mehreren Studien, u. a. des Bundesamts für Strahlenschutz, gibt es innerhalb der gesetzlichen Grenzwerte der effektiven Strahlungsleistung nach dem aktuellen Stand der Wissenschaft keine Nachweise, dass diese hochfrequenten elektromagnetischen Felder gesundheitliche Risiken verursachen.
Als Faustregel gilt, dass man bei einem Abstand von der Antenne von ca. 1 m unterhalb der empfohlenen Expositionsgrenzwerte bleibt, wenn die erlaubte effektive Strahlungsleistung eingehalten wird. Eine von mehreren möglichen Wirkungen elektromagnetischer Felder ist die Erwärmung von Körperteilen. Zur Veranschaulichung: WLAN arbeitet u.a. im Frequenzbereich von Mikrowellenherden (2,455 GHz). Besonders gefährdet beim thermischen Effekt ist die Augenlinse, denn zusätzlich entstehende Wärme kann nicht durch Blutgefäße abgeführt werden. Allerdings liegen die gesetzlichen Grenzwerte weit unter dem Wert, der eine nennenswerte Erwärmung herbeiführen könnte.
Siehe auch
- IEEE 802.11 für technische Details zu Frequenzbändern, Übertragungsraten etc.
- HIPERLAN und HomeRF – Alternative Standards
- Wireless Access Point, Hotspot, Bluetooth, Wireless Adapter, Freie Funknetze, SSID, WLAN-Sniffer, Wardriving, WiMAX, WMAN, Wireless mesh network, Auto Fallback
- Richtfunk und Fresnelzone für Hintergründe zur Wellenausbreitung
- Lorcon Programmanwendung, welche die Unsicherheit von WLAN-Karten-Treibern offenlegt
- Freifunk Freies Wlan-Netz
- Snarfing
Literatur
- Ulf Buermeyer: Der strafrechtliche Schutz drahtloser Computernetzwerke (WLANs). In: HRRS. Heft 8/2004. S. 285
- Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik : Sicherheit im Funk-LAN (WLAN, IEEE 802.11)
- Armin Medosch: Freie Netze – Geschichte, Politik und Kultur offener WLAN-Netze. Heise, Hannover 2004, ISBN 3936931100. (Das Buch steht unter einer Creative-Commons-Lizenz und kann als PDF-Datei heruntergeladen werden)
- Thomas Otto: Netzwerkauthentifizierung im WLAN., TU Braunschweig, April 2004 (als PDF)
- Mike Radmacher: Sicherheits- und Schwachstellenanalyse entlang des Wireless-LAN-Protokollstacks (als PDF)
- Stiftung Warentest: PC konkret-WLAN einrichten und absichern Auflage 11/06 ISBN 978-3-937880-52-5
- Jörg Roth: Mobile Computing. dpunkt, Heidelberg 2005, ISBN 3-89864-366-2
- Martin Sauter: Grundkurs Mobile Kommunikationssysteme. September 2004, ISBN 3-528-05886-2. http://www.cm-networks.de
- Mathias Hein: Wireless LAN. Funknetze in der Praxis. ISBN 3-7723-6696-1
- Jörg Rech: Wireless LANs. 802.11-WLAN-Technologie und praktische Umsetzung im Detail. Heise, 2. Aufl. 2006, ISBN 3-936931-29-1
- Peter Jöcker: Computernetzwerke, LAN, WLAN, Internet. 3. Auflage 2004, VDE VERLAG GMBH Berlin und Offenbach, ISBN 3-800727-39-0
- Samer Abdalla: Standards und Risiken drahtloser Kommunikation - Risikoanalyse des IEEE 802.11 Standards. ISBN 3-86550-855-3 :
Einzelnachweise
Weblinks
Weiterführende technische Informationen
- Wireless LAN - Die Grundlagen Wireless LAN gut erklärt mit vielen Details
- Umfangreiche Infos zu WLAN, Standards, FAQ und Chipsätzen
- Basiswissen – Wireless LAN Grundlagen auf den Seiten von Netgear
- Große WLAN-Richtfunk-FAQ für 5 GHz-WLAN (802.11a/b/g/h)
- kleine WLAN FAQ (PDF)
- Technologische Grundlagen zu 802.11n, MIMO und Chiprealisierungen
- Funk-Nachbrenner – Wie proprietäre Kniffe den WLAN-Durchsatz hochtreiben. (Von Dr. Alfred Arnold, Entwickler bei Lancom Systems.)
- Wellenfänger – so funktionieren Antennen, Antennentheorie bis zum Antennenbau (inkl. „Dosenantennenrechner“)
Englischsprachige Seiten
- EICAR Task Force on Wireless LAN Security Zusammenschluss unterschiedlichster Interessenvertretungen
- Wireless Networking in the Developing World ausführliches englisches Handbuch zu WLANs unter der Creative Commons Attribution-ShareAlike 2.5 license
