Letzte Aktualisierung: 11. September 2013 | 2175577 | Anbieterkennzeichnung
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Der Diversity-Mode

Sendeleistung kontra Antennengewinn

Oft werde ich per eMail oder im Forum gefragt, ob es einen Unterschied macht die Sendeleistung am Accesspoint zu erhöhen oder den Antennengewinn. Diese Frage ist eigentlich recht einfach zu beantworten.

Mit Blick auf die Sendeleistung ist die Sache relativ eindeutig. Der Gesetzgeber hat strenge Auflagen erteilt. Für WLANs nach IEEE 802.11b/802.11g gilt eine Obergrenze von insgesamt 20 dBm EIRP und für WLANs nach IEEE 802.11a gelten 30 dBm EIRP als Obergrenze. Damit ist es eigentlich ziemlich egal auf welche Weise man diese Grenze erreicht denn schließlich werden Sendeleistung am Accesspoint und der Antennengewinn zur Gesamtausgangsleistung addiert. Sowohl durch Erhöhen der Sendeleistung am Accesspoint als auch durch Einsatz stärkerer Antennen erreicht man relativ schnell das gesetzliche Limit.

Das Erhöhen der Sendeleistung am Accesspoint bringt jedoch einen Nachteil ganz anderer Art. Viele WLAN-Chipsätze sind lediglich für fest eingestellte Sendeleistungen spezifiziert. Zwar bieten deren Treiber in einigen Fällen die Möglichkeit, die Sendeleistung zu erhöhen. Doch dies wirkt sich in einigen Fällen negativ auf die Lebensdauer der Chipsets aus. Es gab in der Vergangenheit schon Berichte von Anwendern, daß derartige Manipulationen zum vorzeitigen Ableben des Accesspoint führte.

Unter diesem Gesichtspunkt ist es also zu empfehlen, eine stärkere Antenne einzusetzen anstatt die Sendeleistung zu erhöhen. Dabei kann man durchaus sogar die Sendeleistung am Accesspoint reduzieren wenn man eine ausreichend starke Antenne einsetzt.

Gesetzliche Limits "umgehen"

Der Gesetzgeber nimmt es durchaus genau mit dem Thema Sendeleistung. Die Regulierungsbehörde kann im Fall einer Überschreitung durchaus unangenehme Geldstrafen zu verhängen. Allerdings kann man an anderer Stelle ansetzen und diese Problematik elegant umschiffen.

Eine Richtstrecke besitzt ja nun mal zwei Enden. Wenn man auf der einen Seite, sprich der sendenden Seite, keine Steigerungen mehr erreichen kann, so muß man eben an der anderen Seite arbeiten.

Im Normalfall sind WLAN-Richtfunkantennen bidirektional. Das heißt ein und die selbe Richtantenne wird zum Senden und Empfangen verwendet. Damit gilt natürlich für beide Wege der selbe Antennengewinn. Der Gesetzgeber hat aber nur eine Begrenzung für die Sendeleistung vorgesehen. Der Antennengewinn im Empfangsweg ist praktisch unbegrenzt. Man kann hier rein theoretisch 40 dBi Antennen verwenden.

Solange ein und der selbe Antennenanschluß zum Senden und Empfangen verwendet wird kann man diese Tatsache nicht nutzen. Es ist also notwendig, den Sende- und Empfangsweg zu trennen. Die meisten Accesspoints besitzen zwei Antennenanschlüsse. Doch in vielen Fällen sind beide Antennenanschlüsse einfach intern zusammengeschaltet. Hier ist eine Trennung der beiden Anschlüsse nicht möglich.

Bei einigen Accesspoints, beispielsweise den Lancom L-54ag oder den Linksys WRT54G(L/S) sind die beiden Antennenanschlüsse intern getrennt. Es gibt einen Umschalter der entweder eine der beiden oder beide Antennen gleichzeitig mit dem WLAN-Chipsatz verbindet. Wenn die Firmware des Accesspoint in der Lage ist, wahlweise den einen Anschluß während des Sendens und den anderen Anschluß während des Empfangens zu verwenden, so kann man durchaus unterschiedlich starke Antennen einsetzen. Eine solche Betriebsart nennt man "Diversity Mode".

Das vom entfernten Accesspoint ankommende Funksignal wird durch die stärkere Antenne im Empfangsweg entsprechend mehr verstärkt als durch eine gemeinsam genutzte, schwächere Sendeantenne. Alle Accesspoints haben eine bestimmte Eingangsempfindlichkeit ("RX-Sensitivity"). Setzt man stärkere Antennen im Empfangsweg ein, so erhöht man das eingehende Funksignal.

Man kann das Ganze damit vergleichen, ob man zur besseren Schallübertragung auf der einen Seite ein Megaphon verwendet oder aber am anderen Ende einen Trichter ans Ohr hält. Beides verstärkt den Schall. Doch ersteres dürfte sich eher negativ auf die nachbarschaftlichen Verhältnisse auswirken. Beim WLAN Funk verhält es sich ganz genauso. Nur daß sich dort benachbarte Funkanlagen gestört fühlen können wenn man zu viel Sendeleistung einsetzt. Das müssen nicht zwangsläufig "nur" andere WLANs sein. Es kann sich durchaus auch um lebenswichtige Einrichtungen wie Flughafenradar handeln.

Praktische Tips

Zunächst einmal muß man sicherstellen, daß der gewünschte Accesspoint den Oben beschriebenen Diversity Mode beherrscht. Die Lancom L-54ag (und alle anderen Lancom-Accesspoints die LCOS ab 6.0 einsetzen) können das von Haus aus. Die Linksys WRT54G(L/S) sind zwar technisch dazu in der Lage, jedoch bietet die Original-Firmware keine entsprechenden Einstellmöglichkeiten. Hier schaffen alternative Firmwares Abhilfe. Doch Vorsicht: Diese alternativen Firmwares werden vom Hersteller nicht unterstützt. Sollte es also einmal einen Defekt geben kann sowohl der Händler als auch der Hersteller die Garantie- oder Gewährleistungsreparatur verweigern wenn sich eine alternative Firmware im Gerät befindet.

Der maximale Antennengewinn im Empfangsweg ist theoretisch unbegrenzt. Praktisch ist das jedoch nicht der Fall. Die Umschaltung zwischen beiden Antennenanschlüssen am Accesspoint ist oft nicht 100%ig. Das bedeutet in der Praxis, daß auf dem eigentlich nur zum Empfangen verwendeten Anschluß während des Sendens noch ein geringer Teil der Sendeleistung ausgegeben wird. Im Normalfall ist das Ausgangssignal auf dem Empfangsanschluß um ca. 10 dB geringer als auf dem sendenden Anschluß. Diesen Signalunterschied (oder auch Dämpfung) nennt man "Trennungsdämpfung" oder "Diversity dissociation loss". Diese 10 dB kann man entsprechend bei der Berechnung des maximal erlaubten Antennengewinns draufschlagen. Bei einigen Geräten, z.B. den Lancom L-54ag neuerer Bauserie ist die Trennungsdämpfung sogar noch höher (ca. 20 dB). Hier muß man genau nachlesen im Datenblatt, der Bedienungsanleitung etc. Oder man fragt explizit beim Hersteller nach.

Die Antennen montiert man in paralleler Ausrichtung. Es müssen nicht zwingend Antennen gleicher Bauart eingesetzt werden. So kann z.B. im Sendeweg eine Panelantenne verwendet werden und im Empfangsweg eine Yagi- oder Parabolantenne. Wichtig ist lediglich die korrekte Ausrichtung, so wie bei jeder Richtfunkinstallation.

Die Koaxialkabel sollte man unbedingt gleich lang verwenden. Hier sollte man auch auf Unterschiede im Zentimeterbereich achten. Das kommt daher, weil sich Funkwellen im Kabel mit einer bestimmten Geschwindigkeit "bewegen". Sind Kabel unterschiedlich lang, kann das zu unterschiedlichen Signallaufzeiten führen. Das ist zwar eher bei parallel im Sendebetrieb laufenden Kabeln relevant. Aber wie zuvor erwähnt ist die Trennung zwischen beiden Signalwegen nicht 100%ig. Somit wird eine Störung durch unterschiedliche Signallaufzeiten minimiert. Einige WLAN-Chipsätze können durch dieses Problem gehörig aus dem Tritt kommen.

 
Web www.wlan-skynet.de