Stärken und Schwächen der vermaschten Drahtlos-Netze Mesh-Technik: Noch bessere drahtlose Netze?

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WLAN-Netzwerke haben sich zu einem De-Facto-Standard für die Vernetzung entwickelt – sowohl im privaten als auch im professionellen Umfeld. Deshalb gehen Nutzer wie selbstverständlich davon aus, dass sie sich überall im Unternehmen oder Homeoffice problemlos und gleich gut mit solchen Netzwerken verbinden können. Da das aber in der Praxis bisher sicher nicht überall der Fall ist, sollen Mesh-WLANs helfen, drahtlose Netze besser zu machen.

Grundsätzlich existiert die Technik, die bei Mesh-Netzwerken zum Einsatz kommt, schon eine ganze Weile. Doch erst in letzter Zeit ist sie sehr viel populärer geworden. In Mesh-Netzwerken kommunizieren die einzelnen Knoten (bei denen es sich um unterschiedliche Netzwerkgeräte wie Switches, Bridges oder auch Router handeln kann) direkt und nicht-hierarchisch miteinander – sie sind also irgendwie „vermascht“.

So besteht dann ein drahtloses lokales Mesh-Netzwerk ebenfalls aus mehreren unterschiedlichen Knoten und Geräten. Diese sind dann WLAN-fähig und können nicht nur Signale empfangen, sondern auch an andere Knoten im Mesh-Netzwerk weiterleiten. Dadurch kann ein Mesh-WLAN flächenmäßig sehr große Netzwerke ermöglichen, die nicht nur hohe Übertragungsraten erlauben, sondern in denen sich die Nutzer mit ihren mobilen Endgeräten im Idealfall auch problemlos bewegen können, ohne dass sie dabei jemals den Kontakt zum Netzwerk verlieren.

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Der Markt der WLAN Mesh-Lösungen: Was die Analysten sagen

Ein Blick auf einen Großteil der Anbieter von Netzwerkkomponenten und WLAN-Lösungen erweckt aktuell schnell den Eindruck, dass dieses Marktsegment sehr schnell an Bedeutung gewinnt und wächst. Dieser Eindruck wird auch durch Untersuchungen des US-amerikanischen Unternehmens „Global Market Insights“ bekräftigt. Die Analysten dieser Firma, die sich als „Research und Management“ Consulting-Unternehmen versteht, stellen bei ihren Betrachtungen zum Markt der WLAN-Mesh-Netzwerke Folgendes fest:

Die Größe dieses Marktes übertraf bereits 2019 zwei Milliarden US-Dollar und soll nach den Voraussagen der Analysten zwischen 2020 und 2026 noch ein Wachstum (CADR – Compound Annual Groth Rate) von mehr als 15 Prozent erfahren. Sie begründen ihre Ansicht damit, dass die Mesh-WLAN-Lösungen einen signifikanten Vorteil gegenüber traditionellen WLAN-Netzen bieten würden: Sie brauchen nur für einen Knoten (in der Regel ein Router) eine Ethernet-Verkabelung – es handelt sich dabei also um drahtlose Netze im wahren Sinn. Auch die Möglichkeit, ein solches WLAN-Netz durch neue Mesh-Knoten einfach und ohne aufwändige Netzwerkadministration zu ergänzen, führen die Analysten von Global Market Insights als großen Vorteil auf.

Mit „Markets and Markets“ unterstützt ein weiteres amerikanischen Analystenhaus diese Einschätzung in einem Report. Diese Experten betonen dabei auch, dass der größte Markt für WLAN-Mesh weiterhin in den Vereinigten Staaten zu finden sein wird.

Die Technik ist entscheidend

Zweifelsohne existiert mehr als eine Technik, um WLAN-Netzwerke und ihren Einsatz in der Praxis zu verbessern. Doch was genau unterscheidet ein Mesh-WLAN vom traditionellen Repeater- oder Access Point-Einsatz? Braucht es IPv6, möglichst viele Streams und Dual- sowie Triband-Lösungen für ein modernes, schnelles und zuverlässiges WLAN-Netzwerk?

Wer ein WLAN nur im kleinen Homeoffice nutzt, wird in der Regel problemlos mit einem Router auskommen, um seine mobilen Endgeräte mit einem Netzwerk- und damit in der Regel auch einem Internet-Zugang zu versorgen. Doch schon, wenn es darum geht, das Einfamilienhaus mitsamt Keller- und Dachgeschoß und vielleicht sogar Garten und Terrasse mit möglichst gutem Netzwerkzugang zu versorgen, müssen zusätzliche technische Hilfen wie Repeater eingesetzt werden. Für Unternehmen, die ihre Anwender über das gesamte Firmengelände oder gar einen Campus drahtlos mit Netzwerk versorgen wollen oder müssen, kommen dann unter anderem Lösungen mit mehreren Access Points hinzu, die oftmals zentral über einen Controller in der Cloud verbunden und gesteuert werden.

Wenn IT-Abteilungen in größeren Unternehmen das vorhandene WLAN erweitern wollen oder müssen, so setzen sie dazu häufig weitere Access Points ein. Diese werden dabei in der Regel über ein Ethernet-Kabel mit dem Firmen-LAN verbunden. In vielen Fällen basiert ihre Stromversorgung dabei auf PoE (Power over Ethernet), sodass sie relativ ortsunabhängig aufgestellt werden können. Ein großer Vorteil der Access Points ist deren Anbindung via Kabel, was an jedem AP eine optimale Verbindung zum Backbone ermöglicht. Kommt dann noch ein WLAN-Controller zur Verwaltung hinzu, so kann eine solche Infrastruktur ähnliche Vorteile und Features wie ein Mesh-Netzwerk bieten.

Standards sind immer ein Thema

Wenn es um Netzwerktechniken geht, dann kommt die Sprache unweigerlich auch auf Standards. Mit IEEE 802.11s steht ein Standard bereit, der auch als Wireless Mesh Network (WMN) bezeichnet wird. Auf der entsprechenden Seite des IEEE wird er allerdings auch ohne weitere Erläuterung bereits als „Superseded“ (überholt, aufgehoben, ersetzt) bezeichnet. Eine ganze Reihe anderer aktueller und teilweise noch neuer Techniken wird ebenfalls immer wieder im Zusammenhang mit Mesh-WLAN-Netzwerken erwähnt. Dazu gehört auf jedem Fall der Nachfolgestandard des aktuellen 802.11ac, der aus marketingtechnischen Gründen zumeist als Wi-Fi 6 und nicht als 802.11ax bezeichnet wird.

Mesh WLAN-Netze benötigen diese Technik keineswegs zwangsläufig, damit sie funktionieren. Das wird auch durch eine ganze Reihe von Lösungen belegt, die rein auf Wi-Fi 5 (also 802.11ac) basieren. Trotzdem setzen bereits viele Anbieter darauf, ihre Mesh-Lösungen mit neueren Standards und Techniken auszurüsten. Dabei steht Wi-Fi 6 vielfach an erster Stelle. Die steigende Zahl von Endgeräten, die diesen WLAN-Standard unterstützen, zeigt ebenfalls das Vordringen dieser Technik. Schließlich ist es nur dann sinnvoll sein WLAN derart aufzurüsten, wenn die Endgeräte auch in diesem Bereich funken. Das gilt für Mesh-Netzwerke ebenso wie für konventionelle WLAN-Infrastrukturen.

In diesem Zusammenhang kommt mit Wi-Fi 6E nun auch ganz aktuell eine Erweiterung des in IEEE 802.11ax spezifizierten Wi-Fi-6-Standards ins Spiel: Ein zusätzliches Frequenzband, dessen Nutzung die EU-Kommission für drahtlose Netze im Juni 2021 freigegeben hat, soll eine ganze Reihe neuer Funkkanäle für den Betrieb vieler paralleler WLAN-Netze mit großer Teilnehmerzahl ermöglichen. Dadurch sollen dann auch störende Beeinflussungen der stark genutzten Frequenzbänder im 2,4-GHz- und 5-GHz-Bereich vermieden werden. Anbieter wie Lancom setzen große Hoffnungen in diese Technik, wenn es um WLAN Mesh-Netzwerke im Business-Umfeld geht.

Produkte und Lösungen

Aktuell steht ein recht großes Angebot unterschiedlichster Produkte für den Einsatz als Mesh-WLAN zur Verfügung. Dabei reicht das Spektrum von einfachen Router- und Satellitenlösungen für unter 200,- Euro bis hin zu Produkten für den professionellen Einsatz, bei denen schon einzelne Komponenten die 1000,- Euro-Grenze knacken.

Wichtigster Punkt bei der Abgrenzung zwischen dem SOHO-Bereich und dem der Mesh-Netzwerke im Enterprise-Umfeld: Der Begriff „Mesh-WLAN“ ist nicht einheitlich oder eindeutig definiert, sodass jeder Anbieter diesen in seinen Produkten auch leider etwas anders auslegt. Ein schönes Beispiel dafür sind die von Google angebotenen Produkte: Die Mesh-Lösung des Unternehmens steht als Google Wifi (nicht mehr direkt bei Google aber im Handel immer noch erhältlich) und Google Nest Wifi bereit. Die Nest-Variante stellt dabei eine Weiterentwicklung dar, unterstützt sie doch AC2200 MU-MIMO mit 4x4 Antennen. Zudem handelt es sich hier um eine Tri-Band-Lösung mit einem zweiten 5 GHz-Bereich. Die Vorgängerversion Google Wifi konnte nur Dual-Band aufweisen. Während die Satelliten für Google Wifi ebenso wie der Router jeweils zwei Ethernet-Ports bereitstellen, bieten die Nest-Satelliten keinen solchen Anschluss mehr. Dafür besitzen sie jeweils Mikrofon und Lautsprecher – sind also zugleich auch drahtlose Lautsprecher. Die beiden Generationen der Google-Mesh-Lösung können zwar glücklicherweise miteinander kombiniert werden, sind aber nicht mit den Systemen anderer Hersteller kombinierbar. Das gilt für alle Mesh-Systeme, die wir uns in Rahmen unserer Recherche angeschaut haben.

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Mesh-WLAN-Netzwerke unter der Lupe

Fazit: Mesh-WLANs sind für bestimmte Einsatzzwecke gut geeignet

Auch wenn wir uns an dieser Stelle etwas wiederholen: Mesh WLANs repräsentieren eine tolle technische Lösung, die auch die IT-Abteilung in bestimmten Situationen deutlich entlasten kann. So gibt es ohne Zweifel eine ganze Reihe von Situationen, in denen es für ein Unternehmen nicht sinnvoll ist, ein Teil eines Gebäudes oder des Firmen-Campus mit einem ständigen WLAN zu versorgen. Dann ist ein schnell eingerichtetes Mesh WLAN sicher eine gute Lösung.

Wer gerade im Unternehmensumfeld aber dauerhaft ein WLAN betreiben will, sollte vielleicht doch eher den Blick auf moderne Lösungen mit Access Points und WLAN-Controller werfen, die in vielen Fällen auch in der Cloud betrieben werden können. Im Bereich der Flexibilität können sich solche Ansätze durchaus mit rein drahtlosen Ansätzen messen. Natürlich ist dafür aber eine LAN-Verkabelung im Bereich des Backbones erforderlich.

Was die Geschwindigkeit angeht, können aktuelle Tri-Band-Produkte zwar bereits mit solchen Infrastrukturen mithalten, aber erfahrene Netzwerkadministratoren werden Access Point/Controller-Lösungen auch unter den Aspekt Sicherheit und Stabilität weiterhin bevorzugen. Zudem betonte eine Reihe von Netzwerkspezialisten bei unseren Recherchen deutlich, dass nach ihrer Meinung typische Business-Umgebungen, wie Büro-, Produktions- und Logistikflächen oder öffentliche Bereiche in der Regel zu hohe Anforderungen an Bruttodatenrate, Nutzerdichte und Latenzen haben, um auf die klassische kabelgebundene Anbindung von Access Points zu verzichten.

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