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Grundlagen moderner Netzwerktechnologien im Überblick – Teil 53

Wireless World – die Welt der drahtlosen Datenübertragung

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The Wireless World – eine Übersicht

Generell ist festzustellen, dass es schon seit Jahrzehnten viele drahtlose Übertragungssysteme gibt. Diese an sich lapidare Feststellung gewinnt an Bedeutung, wenn man sich überlegt, dass die Funksysteme aus gutem Grund schon seit langem von nationalen und internationalen Gremien reguliert werden. Dies geschieht normalerweise entlang des Frequenzspektrums.

Innerhalb bestimmter Frequenzspektren gibt es immer wieder regulationsarme Zonen, die fälschlicherweise auch als regulationsfrei gesehen werden. In ihnen sind die Regeln aber einfach nicht so streng, so lange die Sendeleistung limitiert bleibt. Beispiele sind das 27 MHz-Band oder die 2,4 und 5 GHz-Bänder. Auch in kurzwelligeren Bereichen gibt es regulationsarme Bänder, wie z.B. bei 55 GHz. Die Regulierungen können national und international sehr unterschiedlich sein.

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Die heutigen WLANs sind auf regulationsarme Bänder konzentriert. Dennoch kann es Randbedingungen geben, die erfüllt werden müssen. Um etwas Ordnung in die neuen Standard-Initiativen zu bringen, wird hier eine Systematik verfolgt, die der Didaktik dient und so keinesfalls in irgendeinem Standardisierungsdokument zu finden ist. Sie beschränkt sich auf den Bereich „Datenübertragung“ im weitesten Sinne, klammert zunächst also bewusst Handys u.ä. aus und besteht aus fünf Elementen (Abbildung 1):

  • Drahtlose Mikrozelle
  • Ordnungsfreie lokale drahtlose Zelle
  • Geordnete lokale drahtlose Zelle
  • Horizontale drahtlose Struktur
  • Vertikale drahtlose Struktur

Die drahtlose Mikrozelle (Abbildung 2) hat eine Ausdehnung von wenigen Metern „um ein Endgerät herum“. Hier benötigt man nur eine sehr geringe Sendeleistung und kann daher in einem regulationsarmen Band ziemlich beliebig arbeiten. Die erzielbare Übertragungsrate hängt vom Band und der nutzbaren Bandbreite ab.

Typischer Betreiber ist eine Einzelperson. Bestehende Technologien für drahtlose Mikrozellen sind Infrarot-Übertragung und Bluetooth. Neue Entwicklungen kommen von IEEE 802.15 unter dem Stichwort „Personal Area Network“ und umfassen so faszinierende Dinge wie eine drahtlose USB-Schnittstelle, die in ihrer Leistung der verdrahteten USB-Schnittstelle nicht nachsteht.

Die ordnungsfreie lokale drahtlose Zelle

Die ordnungsfreie lokale drahtlose Zelle (Abbildung 3) zeichnet sich durch eine maximale Ausdehnung von ca. 100m, manchmal auch ein wenig mehr, aus. Ein weiteres wesentliches Merkmal ist das Fehlen einer Ordnung innerhalb der Teilnehmer. Potentiell kann jeder Teilnehmer mit jedem anderen Teilnehmer kommunizieren und um die zur Verfügung stehende Bandbreite konkurrieren. Die Struktur entspricht einem LAN älteren Typs mit Contention. Typischer Betreiber ist ein Unternehmen oder eine Organisation. Bestehende Technologien für ordnungsfreie lokale drahtlose Zellen sind die bekannten WLANs nach IEEE 802.11. Neue Entwicklungen betreffen hier vor allem die Steigerung der Zellen-Datenrate und der Sicherheit. Historisch bedingt arbeitet man hier auf regulationsarmen Bändern.

weiter mit: Die geordnete lokale drahtlose Zelle

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