Genau wie bei den Indoor-Produkten möchten wir Ihnen den Einstieg in die Outdoor-Technik so leicht wie möglich machen. Deshalb haben wir auf diesen Seiten einige Grundlagen für Sie aufbereitet:

Die Technik (Standards)

firstwave 2.4GHz Funk-LAN Produkte (und zwar sowohl Indoor als auch Outdoor) entsprechen dem internationen und marktführenden Standard IEEE 802.11b und g.

Reichweiten-Special

Eine der wichtigsten Fragen im Umgang mit Funk-Netzwerken ist die nach der Reichweite der angebotenen Lösung. Aus diesem Grunde möchten wir dieses Thema hier etwas ausführlicher beleuchten und Ihnen alle Informationen, die für Sie entscheidend sein könnten, zur Verfügung stellen:

Worauf kommt es an?

Eine Reihe unterschiedlichster Faktoren sind für das Zustandekommen einer bestimmten Reichweite verantwortlich:

• Freiraumdämpfung
• Antennengewinn
• Sendeleistung
• Emfpängerrauschzahl
• Emfpängerbandbreite
• Erforderliches Signal-Rauschverhältnis
• Verluste in den Kabeln
• Umgebungstemperatur
• Erdkrümmung
• Atmosphärische Brechungen

Etwas Theorie

Für eine Installation mit aktiven R4 Antennen auf beiden Seiten unter den Annahmen:

• keine Hindernisse in der ersten Fresnelzone
• keine Abschattung durch die Erdkrümmung
• 10dB Signal-Rausch-Abstand ( = SNR = Signal Noise Ratio) für volle Datenrate 11MBit/s

ergibt sich eine theroretische Reichweite Point-to-Point von 18km.

Um diese 18km zu überbrücken, wären unter anderem wegen der Erdkrümmung schon Masten mit einer Höhe von 28m erforderlich. Es wird also in der Praxis schwer sein, einen solchen Wert zu erreichen (esseidenn die Funkstrecke führt von Bergspitze zu Bergspitze mit dazwischenliegendem Tal oder es geht um die Anbindung eines Flugobjektes - und all dies bei optimalen Wetterbedingungen...)

Oft sind Hindernisse in der ersten Fresnel-Zone (siehe unten) unvermeidbar, also zum Beispiel Bäume oder Gebäude, die zwar nicht die direkte Sicht auf die Gegenstation behindern, aber links und rechts bzw. oben oder unten von der Mittelachse der "Strahlungskeule" (die eigentliche Strahlung hat tatsächlich in etwa Keulen-Form) einen Teil der Feldstärke absorbieren. Auch das Wetter spielt eine nicht unwesentliche Rolle: Durch Regen, Nebel ooder Schneefall steigt die Freiraum-Dämpfung (also die dämpfende Wirkung der zwischen den Antennen liegenden Luft) sprunghaft an. Nicht zu vergessen ist der in den Ballungs- oder Industriegebieten anzutreffende "Elektrosmog", der den Empfänger mit einem "Rauschteppich" zudeckt, ihn unempfindlicher macht. Konsequenz ist in jedem Fall: reduzierte Reichweite.

Terrestrische Funkstrecken werden deshalb mit einer großzügigen Feldstärke-Reserve kalkuliert, um eine nahezu 100%ige Zuverlässigkeit zu garantieren. Es wird daher dringend empfohlen, einen Fading Margin (=Feldstärke-Reserve) von 10dB, besser 20dB für Ihre Funkstrecke einzukalkulieren.

Eine Reichweiten-Berechnung unter Einbeziehung eines solchen Fading Margin von 10dB (bei 10dB SNR für 11MBit/s) führt zu einem Ergebnis von 6km (und nicht theoretische 18) für oben angesprochenens Beispiel mit aktiven R4 Antennen auf beiden Seiten.

Dies ist ein praxisnaher Wert, der aber nur für Sichtverbindung gilt! Wenn sich Hindernisse direkt in der Sichtlinie befinden, die Antennen sich also nicht sehen können, wird die Reichweite noch einmal deutlich reduziert - im Extremfall bis auf einige hundert Meter (z.B. Phasenauslöschung durch Reflexionen und Mehrwegempfang) oder es kommt sogar zu einem vollständigem Abbruch der Verbindung.

Reichweiten-Berechnungen ausgewählter Systeme

Hier einige ausgewählte Beispiele für Ergebnisse oben beschriebener Berechnungen. Sie finden hier Angaben über theoretische Reichweiten, solche mit 10 und 20dB Fading Margin und zusätzlich Reichweitenangaben die sich im praktischen Einsatz bewährt haben, die aus diesem Grunde auch auf großen Antennen-Übersicht aufgeführt sind (Praxis 11Mbit/s - Spalte ganz rechts):

Keine Lizenzkosten

Die zugelassenen ISM Bänder dürfen kostenlos, auch über Grundstücksgrenzen hinaus, für Funkübertragungen genutzt werden. Dabei dürfen in der EU bestimmte Sendeleistungen nicht überschritten werden. firstwave bietet seine Komplettsysteme unter Berücksichtigung dieser Regulierungen an. Dadurch ist der Betreiber von firstwave Produkten immer auf der sicheren Seite.

* Die 5GHz ISM Frequenznutzung ist entgegen dem 2.4GHz Frequenzbereich in Europa unterschiedlich geregelt (Beachten Sie die nationalen Bestimmungen des entsprechenden EU-Landes). 5GHz Outdoor Lösungen dürfen ausschließlich im Frequenzbereich 5,47 bis 5,725 GHz installiert werden. Stand Dezember 2004 darf dieser Frequenzbereich innerhalb der EU nur in Deutschland, Großbritanien, Luxemburg, Holland und Italien installiert werden.

Funk ohne Sichtverbindung?

Außerdem werden die Funkwellen auch von nichtmetallischen Objekten stark absorbiert - umso stärker, je wasserhaltiger das Material ist. Aus diesem Grund werden insbesondere bei größeren Entfernungen so gut wie keine Signale, die nicht auf direktem Wege, sondern über Reflexionen ankommen, empfangen. Der Effekt der Reflexion ist im Indoor-Bereich auf kurzen Distanzen sehr nützlich, weshalb hier in der Regel keine Sichtverbindung erforderlich ist - eine Outdoor-Verbindung ohne direkte Sichtverbindung ist jedoch von Fall zu Fall zumindest in der Reichweite erheblich eingeschränkt wenn nicht sogar völlig unmöglich. Eine genaue Angabe hierzu läßt sich pauschal nicht treffen, da dies in hohem Maße von der Umgebung des Funk-Einsatzes abhängt.

Eine sehr hilfreiche Variante, um das Problem der nicht vorhandenen direkten Sichtverbindung zu umgehen ist der Einsatz einer Relais-Station, die zu den beiden zu verbindenen Punkten jeweils Sichtverbindung hat - zum Beispiel auf dem Dach des Gebäudes, das ansonsten die Sichtverbindung verhindert.

Die Verschlüsselung

Durch den sich immer wieder ändernden Initialisierungsvektor hat man bei jeder Session trotz dem gleichen vom Benutzer eingestellten Schlüssel einen anderen Gesamtkey. Dadurch wird das Knacken des vom Benutzer gewählten Schlüssels erschwert, und selbst wenn der Schlüssel geknackt wurde, kann dieser nur eingesetzt werden, wenn bei einer Kommunikation gearde wieder der gleiche Initialisierungsvektor verwendet würde. Die Wahrscheinlichkeit dafür beträgt 1:16777216

Um die gesamte Kommunikation eines verschlüsselten Funknetzes mitzuhören, müßte man den Benutzerkey in Kombination mit den 16 Millionen möglichen Initialisierungsvektoren berechnen und sämtliche Kombinationen für jede mitgeschnittene Verbindung ausprobieren.

Die ursprüngliche WEP-Verschlüsselung wird inzwischen nicht mehr als sicher angesehen. Es werden mittlerweile Tools über das Internet verbreitet um den WEP-Schlüssel zu entschlüsseln. Deshalb ist es sinnvoller das erweiterte Verschlüsselungsverfahren WPA zu verwenden. Wenn es die Sicherheitsansprüche erfordern, sollte man zusätzliche Verschlüsselungsmechanismen, wie z.B. VPN einsetzen.