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Wie funktioniert WLAN?
Blog| 31. Januar 2023 | Lesezeit: 3 Minuten
Eine der heute meistgenutzten Technologien ist das WLAN, auch WiFi genannt. Es ermöglicht uns, Computer, Smartphones oder Tablets ohne Kabel mit dem Internet zu verbinden. Aber wie funktioniert WLAN eigentlich und welche Technologien stecken dahinter?
WLAN ist die Abkürzung für «Wireless Local Area Network», was auf Deutsch «drahtloses lokales Netz» bedeutet. Die Technologie ermöglicht uns, Geräte innerhalb eines begrenzten Bereichs wie einem Haus oder einem Büro miteinander zu verbinden und diese miteinander kommunizieren zu lassen.
Was ist der Unterschied zwischen WLAN und WiFi?
WLAN und WiFi sind eigentlich dasselbe. WLAN steht für «Wireless Local Area Network» und WiFi steht für «Wireless Fidelity». WiFi ist ein geschützter Markenname und stammt von der WiFi Alliance, einer Organisation von Unternehmen, die drahtlose Technologien entwickeln und verkaufen. Während WiFi also die von der WiFi Alliance zertifizierte Technologie bezeichnet, ist WLAN der allgemeine Begriff für drahtlose Netze.
Wie funktioniert WLAN genau?
Um Daten zwischen Geräten zu übertragen, kommen Funkwellen zum Einsatz. Der Access Point oder WLAN-Router (ein Router mit eingebautem Access Point) ist das Herzstück des WLAN-Netzes und stellt die Verbindung zum Internet her. Der Access Point sendet und empfängt Daten über Funkwellen auf den Frequenzbändern 2,4 GHz, 5 GHz und neuerdings auch 6 GHz.
Die Übertragung erfolgt in Form von Datenpaketen, die von einem Gerät an den Access Point gesendet und von dort an das Zielgerät weitergeleitet werden. Jedes Paket enthält die Adresse des Absenders und des Empfängers sowie die eigentlichen Daten. Der Access Point ist dafür verantwortlich, dass die Datenpakete an die richtige Adresse im Heimnetz oder im Internet weitergeleitet werden.
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Der Verbindungsaufbau erfolgt in mehreren Schritten. Zunächst sendet der Access Point regelmässig sogenannte Beacons, um sich als WLAN zu identifizieren. Wenn ein Gerät in Reichweite ist, das WLAN aktiviert hat, erkennt es diese Beacons und kann sich mit dem Netzwerk verbinden.
Nachdem das Gerät erkannt wurde, muss es sich authentifizieren und autorisieren. Das erfolgt normalerweise durch die Eingabe eines Passworts. Sobald die Authentifizierung und Autorisierung erfolgt ist, werden die Daten zwischen dem Gerät und dem Access Point verschlüsselt übertragen.
Ein wichtiger Faktor für die Geschwindigkeit und die Kapazität des WLAN ist die Modulationsart. Sie beeinflusst die Menge an Daten, die in einem einzelnen Signal übertragen werden können, und die Fähigkeit, Störungen im Umfeld auszugleichen.
Es gibt verschiedene Modulationsarten wie QAM (Quadrature Amplitude Modulation) und QPSK (Quadrature Phase Shift Keying). Die Modulationsart wird automatisch von den WLAN-fähigen Geräten ausgewählt und an die aktuellen Bedingungen angepasst. Das erlaubt die bestmögliche Übertragungsleistung.
WLAN-Geschwindigkeit
Es gibt viele Faktoren, die die Geschwindigkeit eines drahtlosen Netzes beeinflussen. Da wäre einmal die Anzahl der Geräte. Je mehr Geräte sich mit dem WLAN-Netzwerk verbinden, desto geringer wird die Geschwindigkeit für jedes einzelne der Geräte.
Ebenfalls wichtig ist die Reichweite des WLAN-Signals. Je weiter entfernt sich ein Gerät vom Access-Point befindet, desto geringer ist die Geschwindigkeit der Datenübertragung.
Ein weiterer Faktor ist, dass langsame Geräte die Geschwindigkeit für alle reduzieren. Dazu gehören z. B. Geräte, die weit entfernt vom Access Point sind oder einen alten Standard aufweisen.
WLAN-Reichweite
Die Reichweite eines WLAN hängt von verschiedenen Faktoren wie der Ausgangsleistung des Access Points, der Anzahl von Hindernissen im Signalweg und auch von der Umgebung (Wände, Möbel etc.) ab.
Im Allgemeinen gilt, dass die Reichweite in einem geschlossenen Raum geringer ist als im Freien und dass im 2,4-GHz-Band die Reichweite höher ist als im 5- und 6-GHz-Band. Die Reichweite lässt sich durch die Platzierung des Routers beeinflussen oder mit WLAN-Repeatern erhöhen.
WLAN-Standards
Jeder Standard bietet eine höhere Datenübertragungsrate und eine grössere Kapazität als der vorherige. Ältere Geräte sind zwar mit den neuesten Standards kompatibel, die Vorteile der neuen Standards können sie aber nicht nutzen.
WLAN-Sicherheit
Es ist wichtig, das WLAN zu schützen, um die Sicherheit der über Funkwellen übertragenen Daten zu gewährleisten. Eine Möglichkeit ist die Verwendung von Verschlüsselungsstandards wie WPA2 oder WPA3. Ebenso empfiehlt es sich, ein starkes Passwort zu verwenden und regelmässig Software-Updates durchzuführen.
Henry Salzmann ist CISO und seit 2018 bei iWay. Der diplomierte Elektroingenieur begeistert sich für Sicherheitsthemen, TV und Telefonie. Seine Steckenpferde sind Smart Home, Amateurfunk und Making.