Netzwerk-Management mit WLAN
Automatisierung der Infrastruktur
Die zunehmende Nutzung von WLAN als primärer Zugangstechnik für Netzwerke in Firmen und die Konvergenz von IT und OT machen grundlegende Überlegungen dazu erforderlich, wie sich die neu entstehenden, dynamischeren und komplexeren Netzwerke dennoch effektiv managen lassen.
Netzwerke sind in einer zunehmend digitalen Wirtschaft der Lebensnerv von Unternehmen. Über sie greifen Beschäftigte auf Daten und Anwendungen zu, steuern Unternehmen Prozesse und Maschinen und melden Sensoren Messwerte in die Firmensysteme. Der ortsunabhängige Zugriff ist dabei immer wichtiger. In der Logistik oder in Krankenhäusern ist es etwa wesentlich effizienter, Informationen nicht nur am Schreibtisch zu bearbeiten, sondern überall im Lager oder direkt beim Patienten. Auch in Büros etablieren sich flexible Nutzungskonzepte.
Daher setzt sich WLAN als Zugangstechnik immer mehr durch. Die Innovationssprünge des Standards mit Wi-Fi 6 und Wi-Fi 6E schaffen die technischen Voraussetzungen, um die gewünschten Szenarien in guter Qualität umsetzen zu können. Mit flexiblerer Netzwerknutzung, Ortsunabhängigkeit der Nutzenden und der zunehmenden Anzahl an vernetzten Geräten steigt allerdings die Komplexität. Gleichzeitig vergrößert sich auch die Angriffsfläche. Für Verantwortliche gilt es also, einerseits die aus Sicht der Nutzenden mühelose Vernetzung mit WLAN anzubieten, andererseits im Hintergrund den Wartungsaufwand zu minimieren und die Sicherheit zu gewährleisten. Damit dies gelingt, ist es wichtig, die Besonderheiten von Wi-Fi 6 zu verstehen und bewerten zu können, wie sich die einzelnen Angebote unterscheiden.
Multi-Channel oder Single-Channel?
Wi-Fi 6 verbessert die Geschwindigkeit und Qualität des drahtlosen Zugriffs. In der Praxis treten aber auch strukturelle Grenzen der Technik zutage. Der überwiegende Teil der Netzwerke besitzt eine Mehrkanalarchitektur. Dabei arbeitet jeder Access Point (AP) auf einem anderen Kanal als die benachbarten APs, um Interferenzen zu vermeiden und maximale Signalstärke zu ermöglichen. Gleichkanal-
Interferenzen sind besonders bei größeren Installationen eine Herausforderung, die sich aus den physikalischen Gesetzen und den nur begrenzt verfügbaren, nicht überlappenden Kanälen im nutzbaren Frequenzspektrum ergibt.
Was für ein einzelnes Netzwerk schwierig ist, ist in Gebäuden mit mehreren Parteien, bei dem man keinen Einfluss auf die Kanalwahl der Nachbarn hat, noch komplexer. Eine Standortuntersuchung (Site Survey) zur Planung der Kanalbelegung bietet nur eine Momentaufnahme: Jeder neu installierte Access Point ändert die Situation komplett.
Der alternative Single-Channel-Ansatz verwendet für alle APs im Netzwerk den gleichen Funkkanal und die gleiche Identität. Die APs lassen sich zusätzlich synchronisieren und tauschen Informationen über die Verbindungsqualität zu den Clients aus. Mit Hilfe eines Algorithmus lassen sich die APs so steuern, dass Interferenzen ausgeschlossen sind und jeweils nur der AP mit der optimalen Verbindung den Client bedient. Die nahtlose Weiterleitung mobiler Clients von einem AP zum anderen übernimmt das Netzwerk.
WLAN ohne Kompromisse
Dass alle APs den gleichen Kanal nutzen und Interferenzen durch die Steuerung der APs kein Thema mehr sind, vereinfacht die Platzierung der APs. Ist die Netzabdeckung an einem Standort schlecht, können zusätzliche APs zum Einsatz kommen, ohne dass die Bandbreite durch Interferenzen reduziert ist. Der größte Nachteil des Single-Channel-Ansatzes war bis Wi-Fi 5 der geringere Gesamtdurchsatz. Wi-Fi 6 hebt diesen Nachteil auf, weil die neue Funktechnik generell ausreichend hohe Leistung ermöglicht.
In bestimmten Szenarien sind die Vorteile von Single-Channel besonders deutlich. Dazu gehören dynamische Umgebungen wie Lagerhallen, in denen sich die Funkabdeckung ständig ändert, weil man Objekte bewegt, hinzufügt und entfernt. Auch da, wo eine zuverlässige Verbindung zu mobilen Geräten oberste Priorität hat, weil schon ein kurzzeitiger Verlust der Datenverbindung schwerwiegende Auswirkungen haben kann, wie etwa in Krankenhäusern, und dort, wo es viele sich ständig bewegende Nutzende gibt, wie in Schulen, Universitäten oder wiederum Krankenhäusern, punktet Single-Channel.
Man muss sich jedoch nicht zwischen hohem Durchsatz beim Mehrkanal-Ansatz oder störungsfreiem Roaming bei Single-Channel entscheiden. Hybrid-Wireless-Lösungen bieten die Möglichkeit, Multi-Channel, Single-Channel oder beides zu wählen und so mit einem Netzwerk, einer Art von Access Point und einem Management-Tool die WLAN-Nutzung zu optimieren.
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