Antennen Arrays und -Muster wehren aktiv Funkstörungen im WLAN ab

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Staustufen in den Wi-Fi-Kanälen

Damit ein Access Point Kanäle wechseln kann, müssen die verbundenen Clients die Verbindung unterbrechen und dann erneut herstellen. Damit werden nicht nur Sprach- und Videoanwendungen unterbrochen, sondern möglicherweise kommt es auch zu einem Dominoeffekt, weil benachbarte Access Points ihre Kanäle wechseln, um Störungen durch benachbarte Kanäle, die als Co-Channel Interferenzen bezeichnet werden, zu vermeiden.

Eine Co-Channel-Interferenz wird verursacht, wenn Geräte einander stören, weil sie für die Übertragung und den Empfang von Wi-Fi-Signalen denselben Kanal oder dieselbe Funkfrequenz verwenden. Um Co-Channel-Interferenzen zu minimieren, versuchen Netzwerk-Manager, eine Architektur für ihre Netzwerke und das begrenzte verfügbare Spektrum aufzubauen, in der sie Access Points weit genug auseinander platzieren können, damit diese einander nicht hören oder stören. Aber Wi-Fi-Signale lassen sich nicht stoppen und gehen über diese künstlichen Grenzen hinweg.

Ein Kanalwechsel zieht außerdem nicht in Betracht, was das Beste für den Client ist. Bei diesem Ansatz werden Funkstörungen aus dem Blickwinkel des Access Points gesehen. Aber was sieht der Client? Profitiert der Benutzer wirklich von einem Wechsel zu einem saubereren Kanal?

Gesucht: Stärkere Signale und weniger Funkstörungen

Eine typische Messmethode für die Vorhersage der Leistung von Wi-Fi-Systemen ist das Signal-Rausch-Verhältnis (Signal-to-Noise Ratio, kurz SNR). Mit SNR wird der Unterschied zwischen der Stärke des Empfangssignals und der Stärke des Rauschens verglichen.

Normalerweise führt ein höheres Signal-Rausch-Verhältnis zu weniger Bit-Fehlern und einem höheren Durchsatz. Aber wenn Funkstörungen auftreten, müssen sich Netzwerk-Manager um einen anderen Wert kümmern: das Verhältnis der Signalleistung zur Störleistung (Signal-to-Interferenz plus Noise Ratio, SINR).

Mit SINR wird der Unterschied zwischen der Signalstärke und der Störstärke gemessen. Aufgrund der negativen Auswirkung von Funkstörungen auf den Benutzerdurchsatz ist der SINR-Wert ein wesentlich besserer Indikator für die Art von Leistung, die von einem Wi-Fi-System erwartet werden kann. Ein höherer SINR-Wert bedeutet höhere Datenraten und mehr Kapazität im Spektrum.

Für einen höheren SINR-Wert müssen Wi-Fi-Systeme entweder die Signalstärke erhöhen oder die Störstärke verringern. Das Problem ist, dass die Signalstärke bei herkömmlichen Wi-Fi-Systemen nur erhöht werden kann, indem mehr Leistung hinzugefügt wird oder hochleistungsfähige Richtantennen an die Access Points angebracht werden, um das Signal in eine Richtung zu verstärken.

Dadurch wird aber die Reichweite auf einen kleinen Bereich beschränkt. Durch aktuelle Wi-Fi-Innovationen im Bereich der adaptiven Antennen-Arrays erhalten Netzwerk-Manager jetzt die Möglichkeit, die Signalstärke- und Kanalvorteile einer Richtantenne zu nutzen, aber dennoch dieselbe Reichweite mit weniger Access Points abzudecken.

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