Den WLAN-Bereich mit Repeater, Extender und Antennen vergrößern

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WLAN-Bereich vergrößern – wie Sie richtig Repeater, Extender und Antennen einsetzen

Die meisten heute eingesetzten Router bieten neben der Möglichkeit einer Verbindung über das LAN-Kabel zusätzlich die Option, eine drahtlose WLAN-Verbindung herzustellen. Die Stärke des WLAN-Signals ist jedoch begrenzt, und häufig ist im Keller oder im Garten bereits die Signalstärke zu schwach. Um die Reichweite des WLAN-Signals zu vergrößern, werden die Sendeleistung des Zugriffspunkts und die Empfangsleistung des Clients verbessert. Dazu stehen unterschiedliche Möglichkeiten zur Auswahl. Aufgrund gesetzlicher Bestimmungen ist die Sendeleistung der Geräte begrenzt. Für die Empfangsleistung gibt es keine Grenzwerte, sodass zusätzliches Optimierungspotenzial gegeben ist. Wie die WLAN-Technologie funktioniert, wo der Router am besten positioniert wird, welche Umstände die Signalqualität beeinflussen und wie Sie mithilfe von Repeater, Extender und Antennen die Stärke des WLAN-Signals verbessern können, erfahren Sie in diesem Ratgeber.

Die WLAN-Technologie (Wireless Local Area Network)

Als Wireless LAN wird ein lokales Funknetz bezeichnet, meist handelt es sich um den IEEE-802.11-Standard. Je nach aktiviertem Standard sind unterschiedliche Übertragungsgeschwindigkeiten möglich. Die zur Verfügung stehende Bandbreite wird von den am Netzwerk teilnehmenden Endgeräten geteilt. Die tatsächliche Nettoübertragungsrate entspricht ungefähr der Hälfte der Bruttowerte. Folgende Datenraten sind möglich:

  • Standard IEEE 802.11a: 20-22 MBit/s
  • Standard IEEE 802.11b: 5 - 6 MBit/s
  • Standard IEEE 802.11g: 20 - 25 MBit/s
  • Standard IEEE 802.11n: 100 - 200 MBit/s
  • Standard IEEE 802.11ac: max. 300 MBit/s

Dabei ist zu beachten, dass die Übertragungsrate bei einem Mischbetrieb (802.11b g) deutlich einbrechen kann. Aufgrund der zulässigen Strahlungsleistung ist mit handelsüblichen 802.11-Endgeräten auf einer freien Fläche theoretisch eine Reichweite von 30 bis 100 Metern erreichbar. Die tatsächliche Reichweite ist stark von der Form der Bebauung und den umgebenden Hindernissen abhängig. Die Router senden auf dem 2,4-GHz-Band, dieses wird jedoch auch von Bluetooth-Geräten, Baby-Phones und anderen Geräten genutzt, die das Signal stören können. In geschlossenen Gebäuden ist die maximale Reichweite häufig auf 10 Meter begrenzt.

Router mit WLAN

Router mit integrierter WLAN-Funktion sind der Standard in privaten Haushalten. Meist wird der Router direkt neben dem DSL-Anschluss angebracht und in Schränken versteckt. Damit ist die Signalstärke zwar auf einer Etage meist gut, im Garten oder Keller ist in der Regel aber Schluss mit dem WLAN-Signal. Der erste Schritt zur Verbesserung des WLAN-Netzes ist daher die optimale Positionierung des WLAN-Routers. Die Reichweite günstiger Router ist häufig wesentlich geringer als die der hochwertigen Geräte. Achten Sie bei der Auswahl des Routers darauf, dass dieser über mehr als eine Antenne verfügt und diese abgeschraubt werden kann. Ist dies möglich, ist die Verwendung eines WLAN-Boosters und einer besseren Antenne möglich.

Den WLAN-Router richtig positionieren

Um die Reichweite des WLAN-Geräts optimal auszunutzen, ist die Positionierung von entscheidender Bedeutung. Durch Leichtbauwände wird die Reichweite des Signals (je nach Trägerbauweise) stark reduziert. Stein- und Betonaußenwände dämpfen das Signal ebenfalls stark. Brandschutzkonstruktionen und z. B. metallbedampfte Glastüren dämpfen die Signalstärke weiter. Da Metalle nicht durchdrungen werden, stellen diese ein starkes Hindernis dar. Je größer die elektrische Leitfähigkeit des verwendeten Materials, desto stärker ist die entstehende Dämpfung.

Positionieren Sie Ihren WLAN-Router also nicht unmittelbar neben Metallgegenständen, Schnurlostelefonen oder Lautsprechern. Wählen Sie einen zentralen Standort in Ihrem Haus oder Ihrer Wohnung, von dem aus die gedachte Verbindungsdistanz möglichst gering ist. Eine Befestigung im oberen Bereich der Wand ist ratsam, weit entfernt von schnurlosen Telefonen und anderen strahlenden Geräten. Bedenken Sie bei der Ausrichtung der Antenne, dass diese im 90 Grad-Winkel sendet, nicht in Richtung der Antennenspitze. Um eine möglichst optimale Abdeckung zu erreichen, sollte die Antenne schräg nach unten ausgerichtet sein. Das Wohnzimmer oder der Flur sind meist geeignete Standorte.

Vermeiden Sie Störquellen. Das WLAN-Netz realisiert die Funkübertragung über elektromagnetische Wellen. Niedrige Downloadraten und Verbindungsabbrüche entstehen durch andere Störquellen. Neben anderen WLAN-Routern beeinflussen auch Mikrowellen, Garagenöffner und Baby-Phones (und viele weitere Geräte) die WLAN-Funkwellen. Auch bauliche Faktoren, z. B. eine Fußbodenheizung, Rigipswände oder Wasserleitungen stören das Signal. Vermeiden Sie nach Möglichkeit die Positionierung in der Nähe dieser Einflussfaktoren.

Den WLAN-Bereich vergrößern

Wenn das Funksignal des WLAN-Geräts Ihre Decke oder Wände nicht durchdringen kann, ist dies kein Grund zum Verzweifeln. Verschiedene Geräte helfen, das Signal zu verstärken, sodass Sie auch im Garten bequem im Internet surfen.

WLAN-Repeater

Ein Repeater frischt das Signal auf halber Strecke auf bzw. verstärkt dieses. Experimente mit unterschiedlichen Antennen entfallen damit. Der Repeater empfängt das Signal des Senders und sendet dieses in neu aufbereiteter Form weiter. Das Gerät wird einfach innerhalb des WLAN-Netzes in die Steckdose eingesteckt und über die WPS-Verschlüsselung konfiguriert. Eine Kabelverbindung zum Netzwerk besteht nicht. Idealerweise stammen Repeater und Router vom selben Hersteller, damit diese optimal zusammen funktionieren. Bei vielen Routern ist es möglich, diese als Repeater zu konfigurieren. Falls Sie noch einen weiteren Router besitzen, können Sie diesen so sinnvoll nutzen. Idealerweise wird der Repeater dort positioniert, wo das Signal beginnt, schwächer zu werden. Verfügt der Repeater über mehr als zwei Anschlüsse, wird dieser als Multi-Port-Repeater oder Hub bezeichnet. Durch den Einsatz des Repeaters halbiert sich die Datenübertragungsrate, denn dieser kommuniziert gleichzeitig mit den Clients (Endgeräten, Desktop-PC, Notebook) und dem Wireless Access Point (Router). Die Sicherheit des WLAN-Netzes wird durch den Einsatz eines Repeaters nicht negativ beeinflusst, da das Passwort eingegeben werden muss und die Verschlüsselung des Routers zur Übertragung der Daten verwendet wird. WLAN-Repeater werden häufig auch als WLAN-Extender, Wifi-Repeater oder Wifi-Extender bezeichnet. So wird das WLAN-Signal effektiv verstärkt, und eine schnelle Internetverbindung ist auch noch im Garten möglich.

WLAN-Booster

WLAN-Booster ermöglichen eine enorme Vergrößerung der Reichweite des Wireless Access Points. Die Sendeleistung des WLAN-Routers wird erhöht, indem der Booster zwischen Antenne und Routerausgang verbaut wird. Um einen solchen WLAN-Booster am Router verwenden zu können, muss die Antenne abschraubbar sein. Alternativ kann das Gerät am Notebook oder Desktop-PC verwendet werden, sodass die Empfangsleistung verstärkt wird. Die gesetzlichen Regelungen in Deutschland sind bei dem Einsatz eines WLAN-Boosters zu beachten. Die maximal zulässige Abstrahlleistung ist gesetzlich geregelt und darf nicht überschritten werden. Auf der Empfangsseite ist eine höhere Leistung gestattet als auf der Sendeseite.

Antennen

Eine Antenne bündelt die elektromagnetischen Wellen und bringt sowohl einen Empfangs- als auch einen Sendegewinn. Unterschiedliche Antennen sind erhältlich, die die Reichweite des WLAN-Signals vergrößern. Mit einer Rundstrahlantenne ist bei freier Fläche eine Reichweite von 100 bis 300 Metern möglich. Mit einer speziellen Richtfunkantenne (WLAN-Richtantenne) ist theoretisch die Überbrückung von mehreren Kilometern bei Sichtkontakt möglich. Gegenüber der Rundstrahlantenne hat die Richtantenne einen hohen Richtfaktor. Das Signal wird stark gebündelt in eine bestimmte Richtung gesendet. Dadurch ist ein hoher Antennengewinn möglich. Die effektive isotrope Strahlungsleistung ist in Deutschland zu beachten und darf nicht überschritten werden. Der erlaubte Grenzwert beträgt bei WLAN-Geräten 100 mW (bei 2,4 GHz). Für die Empfangsleistung ist keine Begrenzung gegeben, sodass ein Router mit unterschiedlichen Sende- und Empfangsantennen ausgestattet sein kann. Der Antenna-Diversity-Modus wird von einigen WLAN-Geräten unterstützt. Übertragungsfehler, die durch Interferenzen entstehen, werden damit verringert. Es wird automatisch ständig zwischen den beiden Antennen hin- und hergeschaltet und die mit dem stärkeren Signal verwendet. Die Verbindung eines WLAN-Geräts mit entsprechender Antenne erfolgt über koaxiale Steckverbindungen. Adapter für alle Antennenarten sind erhältlich, für WLAN wird meist die RP-SMA- oder RP-TNC-Steckverbindung verwendet.
An ein Notebook oder einen Desktop-PC ist der Anschluss einer USB-Antenne möglich, um die Leistung der WLAN-Karte zu verstärken. Für die Verwendung im Freien werden spezielle Outdoor-Antennen angeboten, die bei eBay erhältlich sind. Für Notebooks werden spezielle Notebook-Antennen angeboten. Diese werden im Gehäuse des Notebooks verlegt und erhöhen so die Leistung ohne zusätzliche externe Geräte und Kabel. Notebooks mit einem Aluminiumgehäuse verfügen häufig über eine schwächere WLAN-Leistung, da bereits das Gehäuse die Signalübertragung negativ beeinflusst und abschwächt.

WDS (Wireless Distribution System)

Nahezu alle neuen Router unterstützen das Wireless Distribution System. Mit dieser Funktion werden mehrere Router zu einem größeren Netzwerk zusammengeschlossen, wodurch eine größere Netzabdeckung erreicht wird. Idealerweise werden baugleiche Router verwendet, da diese optimal aufeinander abgestimmt sind. Die einzelnen Stationen sind ohne lästiges Kabel miteinander verbunden. Bei der Single-Radio-WDS Technik wird die WLAN-Schnittstelle für die Verbindung zum Client und Zugriffspunkt verwendet, wodurch die Datenübertragungsrate halbiert wird, da die Pakete doppelt übertragen werden. WLAN-Repeater und WLAN-Extender funktionieren häufig nach diesem Prinzip. Ein WDS mit Dual-Radio-Zugriffspunkten ist für eine optimale Leistung besser geeignet. Ein Sender dient dann der Verbindung zum Zugriffspunkt, ein weiterer ist für die Clients. Eine Halbierung der Leistung findet somit nicht statt. Idealerweise werden Sender mit unterschiedlichen Standards (802.11x) verwendet. Damit die Erweiterung der Netzwerkreichweite funktioniert, ist es notwendig, dass den einzelnen Zugriffspunkten die WLAN-MAC-Adressen der anderen Punkte bekannt sind. Um Handover, den störungsfreien Wechsel von einem Zugriffspunkt zu einem anderen, zu ermöglichen, sollten die Zugriffspunkte denselben Netzwerkschlüssel und dieselbe SSID verwenden.

Mit den richtigen zusätzlichen Komponenten ist somit eine beträchtliche Steigerung des WLAN-Signals möglich. Potenzial zur Verbesserung bietet sowohl das sendende Gerät wie auch das empfangende. Da die maximal erlaubte Sendeleistung gesetzlich begrenzt ist, sollte bei Ausreizung die Empfangsleistung des Notebooks oder Desktop-PCs verbessert werden. Eine schnelle Verbindung zum Internet ist so im gesamten Haus und auch im Garten gegeben. Die Qualität der eingesetzten Komponenten ist ebenfalls von Bedeutung. Gute WLAN-Router sind mit mehr als einer Antenne ausgestattet, die abgeschraubt werden können. Eine stärkere Antenne oder ein WLAN-Booster verbessert das WLAN-Signal des Routers. Gleiches gilt für das verbundene Endgerät. Damit haben Sie auch im Internet-Café oder anderen öffentlichen Plätzen stets den besten möglichen Empfang.

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