Begleitmaterial zum Unterricht M145 «WLAN - Wireless Local Area Network»

Das drahtlose Netzwerk

1. WLAN-Theorie

Zu den folgenden Fragen finden sie z.B. Antworten in den entsprechenden Fachbeiträgen auf dieser Webseite. Bearbeiten sie nun die folgenden Aufgaben und vergessen sie nicht, die Lösungen und die Dinge, die ihnen beim Thema «WLAN» wichtig erscheinen, zu notieren.

1.1 Die erforderlichen Komponenten

Was für Hardware benötigen sie für ein WLAN? Mit welchem WLAN sind sie zurzeit verbunden? Notieren sie sich die Zugangsdaten.

1.2 Sicherheit

Notieren sie sich Bedrohungen und Gegenmassnahmen, die ihnen dazu in den Sinn kommen.

1.3 Die Übertragung von Daten durch elektromagnetische Wellen

Wie ist das mit den Funkwellen? Welche Frequenzen werden verwendet und was bedeutet der Begriff Kanal?

1.4 Wellensalat

Damit es in Gebieten mit hoher AccessPoint-Dichte möglichst nicht zum «Wellensalat» kommt, muss dafür gesorgt werden, dass benachbarte AP’s nicht denselben Frequenzkanal benutzen, sonst kommt es zu einer Kanalüberdeckung oder Kanalüberlappung. Im folgenden sollen sie eine Kanalüberlappung an fünf Audiofiles «erleben». Beachten sie, dass die Männerstimme einem ersten Übertragungskanal und die Frauenstimme einem zweiten Übertragungskanal entspricht:

  • Einer sendet auf einem Kanal > Die Stimme ist klar und verständlich. (Das Audiofile hier downloaden: Sample1.mp3)
  • Zwei senden mit derselben Leistung auf dem gleichen Kanal > kaum auseinanderzuhalten. (Das Audiofile hier downloaden: Sample2.mp3)
  • Drei senden mit derselben Leistung auf dem gleichen Kanal > nicht auseinanderzuhalten. (Das Audiofile hier downloaden: Sample3.mp3)
  • Zwei senden mit unterschiedlicher Leistung auf dem gleichen Kanal > Der stärkere gewinnt. (Das Audiofile hier downloaden: Sample4.mp3)
  • Zwei senden mit derselben Leistung auf unterschiedlichen Kanälen bzw. Frequenzen > Man kann die Stimmen ohne grösseren Aufwand auseinanderhalten und verstehen. (Das Audiofile hier downloaden: Sample5.mp3)

1.5 WLAN-Antennen

Beim Funk braucht es eine Antenne. Welcher Antennentyp kommt bei ihrem AccesPoint zuhause oder bei der Firma zur Anwendung? Zur Auswahl stehen Stabantennen mit und ohne Reflektor. Stabantennen mit Reflektor nennt man übrigens Richtantennen. Beide Antennenformen haben dabei ihre eigenen Abstrahlcharakteristiken.

1.6 Betriebsarten

Finden sie heraus, auf welche Arten ein AccessPoint betrieben werden kann und wie man die Reichweite vergrössert. (Stichwort WDS / Repeater)

1.7 Performance im WLAN

Ihr WLAN arbeitet im Schneckentempo? Notieren sie sich die Gründe, die zu einem langsamen WLAN führen können. Was kann man dagegen tun?

1.8 WLAN-Begriffe kennenlernen

In diesem Bild finden sie viele Begriffe. Einige davon kennen sie vielleicht schon, andere müssen sie nachschlagen. Ordnen sie diese nach Themenkreise wie Protokoll, Verfahren, Sicherheit etc.

2. WLAN-Praxis

2.1 WLAN-Abdeckung analysieren

Wireless-LAN Netzwerke in Gebäuden unterliegen einer Vielzahl von Einflüssen, die selbst für den Profi oft nicht vorhersehbar sind. Drahtlose Netzwerke, die nicht mit Hilfe von WLAN Planungslösungen resp. Werkzeugen aufgebaut werden, funktionieren oft nicht optimal. Sie werden nun ein WLAN-Werkzeug zur Analyse eines WLAN’s kennen lernen.

Bei dieser Aufgabe werden die Kennwerte eines bestehenden WLAN-Netzwerkes ermittelt. Dazu wird das Netzwerk analysiert, d.h., es sollen vorhandene Accesspoints erkannt und deren Einstellungen wie Kanalwahl oder Verschlüsselungstyp bestimmt werden. Weiter wird die Funkabdeckung ermittelt, d.h. die Stärke des Funksignals an verschiedenen Positionen im Gebäude.

Auftrag: Erstellen Sie eine Dokumentation zu einem bestehenden WLAN-Netzwerk, aus dem folgendes ersichtlich ist:

  • Grafische Darstellung der WLAN Abdeckung
  • Positionen aller Access Points
  • Einstellungen der Access Points

Arbeiten Sie in 2er-Gruppen (max. eine 3er-Gruppe). Sie benötigen ein Notebook pro Gruppe. Verwenden Sie für das Ausmessen des Netzwerkes das Freeware Tool Heat Mapper von Ekahau (http://www.ekahau.com). Es ist eines der wenigen Freeware WLAN Vermessungstools. Den TBZ-Gebäudegrundriss können sie hier downloaden: TBZ_Grundriss.jpg

2.2 WLAN projektieren

Der Landgasthof «Zum Wehlan» soll neu mit WLAN ausgerüstet werden, damit die Gäste des Restaurants mit ihren WLAN-fähigen Notebooks, iPads und Smartphones auf Internet und Mails zugreifen können.

Es sollen folgende Bereiche erschlossen werden:

  • Das Funkenstübli
  • Die gedeckte und geschlossene Veranda (Wintergarten)
  • Die Terrasse (offene Gartenterrasse)

Erwartetes Resultat: Die WLAN-Abdeckung soll möglichst optimal erfolgen. D.h. die Positionen der Access-Points, sowie Antennentypen sollen so gewählt werden, dass an den genannten Orten der Funkempfang optimal ist und gleichzeitig vermieden wird, dass «fremde Ohren» Gelegenheit erhalten, mitzuhören. Die Konfigurationen der Access-Point’s sollen für einen optimalen Betrieb ausgelegt sein.

Aufgabe: Arbeiten Sie in 2er-Gruppen (max. eine 3er-Gruppe). Erstellen Sie ein Konzept für die WLAN-Ausrüstung für den Gasthof «Zum Welahn» mit folgenden Teilaufgaben:

  • Bestimmen Sie die optimalsten Standorte für die Access-Point’s und zeichnen sie diese auf dem Gebäudegrundriss ein
  • Bestimmen Sie die für diese Aufgabe am besten geeigneten Antennentypen
  • Evaluieren Sie die entsprechenden Geräte und erstellen Sie eine Materialliste mit Kostenübersicht
  • Definieren Sie alle notwendigen Konfigurationseinstellungen für die Access-Point’s

Abgabe: Auf dem BSCW als PDF-Datei.